明尼苏达大学的研究人员发布了关于其享誉全球的多轴子系统加载(MAST)试验系统的混合试验能力升级,展现了其卓越的见解与经验。
MTS 高级系统工程师游绍剑(Shawn You)博士介绍了一篇新发表的技术白皮书,该白皮书描述了明尼苏达大学多轴子系统加载测试系统的混合试验能力升级,强调了在足尺结构多轴六自由度(6DOF)的系统配置中,准确表征并且减少系统摩擦力的重要性。该试验系统的最新混合试验能力升级、用于表征系统摩擦的方法以及所进行的一系列验证性混合试验结果均记录在 Earthquake Engineering & Structural Dynamics:第 54 卷,第 9 期(链接如下)。
摩擦力对足尺结构多轴子系统加载(MAST)系统混合试验的影响与减缓措施
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多轴加载子系统(MAST)的混合试验能力升级:

混合试验能力升级回路示意:将OpenFRESCO作为中间件连接六自由度(6DOF)多轴加载子系统与有限元模型(OpenSEES 和/或 Ansys), 系统控制器以及试验应用软件将作动缸反馈转换为全局坐标信号,并通过高速反射内存数据交换网络 (SCRAMNet
®) 与目标机进行数据交互,同时预测-校正算法同步数值积分器计算得出指令由作动缸执行,从而实现稳定的多轴加载混合试验应用。
多轴子系统混合试验能力: 利用多轴子系统加载(MAST)试验系统进行了一系列5自由度(5DOF)和6自由度(6DOF)的拟动力混合试验,以评估系统摩擦力是否对试验造成了影响,确定是否需要使用补偿算法。在试验过程中,利用了三层多跨度数值子系统和实体立柱物理子系统,加载波形为1994年美国加州北岭地震实测波形。
验证的静压支撑球铰:经过试验验证,由于采用了先进的 MTS 静压支撑球铰,该多轴子系统加载(MAST)试验系统的整体系统摩擦力不超过系统额定载荷0.23%,Z轴轴向作动缸球铰带来的摩擦力误差可忽略不计,无需采用复杂且可能耗时的摩擦补偿算法和策略。