【摘要】：該文研究了一種針對含有速度相關(guān)型強非線性阻尼器的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)問題混合仿真方法。該方法將線性的子結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行計算機數(shù)值模擬,將非線性阻尼器部分放置在試驗機上進(jìn)行實物試驗。在每個子步所需的計算和試驗參數(shù)通過計算機通訊技術(shù)在試驗機控制器和數(shù)值計算軟件之間傳遞。該仿真方法可有效應(yīng)用于含強非線性單元的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動力學(xué)分析。該文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)針對試驗設(shè)備控制器PCS8000,開發(fā)了一套用于控制器和數(shù)值計算軟件之間的數(shù)值通訊軟件。該軟件將試驗機反饋的力值實時傳送給數(shù)值分析軟件作為下步迭代計算的初始條件,同時將每步計算得到的阻尼器的位移和速度響應(yīng)值反饋給PCS8000控制器作為試驗機每步以指定的速度值加載至指定的位移。(2)基于MATLAB軟件編寫了數(shù)值子結(jié)構(gòu)的積分算法程序,以LFV-10型動態(tài)多功能測試設(shè)備作為加載設(shè)備,搭建了一套以位移控制和速度控制相結(jié)合的混合試驗系統(tǒng)。(3)研究了一種橡膠粘彈性阻尼器和磁流變阻尼器的力學(xué)性能,得到基本的力學(xué)性能參數(shù),證明了其阻尼力與速度相關(guān)特性。(4)建立了含有速度相關(guān)型粘彈性阻尼器的四層框架模型,將阻尼器作為混合試驗的試驗子結(jié)構(gòu),對其進(jìn)行了混合試驗仿真,并對混合試驗結(jié)果與純數(shù)值模擬進(jìn)行對比分析。針對混合仿真試驗出現(xiàn)的誤差,對阻尼器分別進(jìn)行連續(xù)加載方式和分步加載方式兩個試驗,研究加載方式對混合試驗結(jié)果的影響,驗證了本文研發(fā)的混合試驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。(5)采用混合仿真的方法研究了一個帶有磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng),對比并分析了阻尼器在結(jié)構(gòu)上不同安裝位置后結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。
[Abstract]:In this paper, a hybrid simulation method for dynamic response of structures with strong nonlinear dampers with velocity correlation is studied. In this method, the linear substructure part is numerically simulated, and the nonlinear damper part is placed on the testing machine for physical test. The calculation and test parameters required for each sub-step are transmitted between the controller and the numerical calculation software via computer communication technology. This simulation method can be effectively applied to the dynamic analysis of large and complex structures with strong nonlinear elements. The main contents and results of this paper are as follows: (1) A set of numerical communication software is developed for PCS8000 controller and numerical calculation software. This software transmits the force value of the testing machine feedback to the numerical analysis software in real time as the initial condition of the next iteration calculation. At the same time, the displacement and velocity response of the damper calculated by each step is fed back to PCS8000 controller as a testing machine to load to the specified displacement with the specified velocity value. (2) the integral algorithm program of numerical substructure is written based on MATLAB software. Using LFV-10 dynamic multifunctional testing equipment as loading equipment, a hybrid test system combining displacement control and velocity control is built. (3) the mechanical properties of a rubber viscoelastic damper and a magnetorheological damper are studied. The basic mechanical performance parameters are obtained, and its damping force and velocity-dependent properties are proved. (4) A four-layer frame model with velocity-dependent viscoelastic dampers is established, and the damper is used as a substructure of mixed test. The mixed test results are compared with those of pure numerical simulation. Aiming at the error of hybrid simulation test, the dampers are tested by continuous loading method and stepwise loading method, and the effect of loading mode on the results of hybrid test is studied. The stability and effectiveness of the hybrid test system developed in this paper are verified. (5) the dynamic response of a structure with a magnetorheological damper under seismic action is studied by hybrid simulation. The dynamic responses of the dampers with different mounting positions are compared and analyzed.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU352.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2136743