实时耦联动力试验理论与实践PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1结构动力试验方法 1

1.1.1拟静力试验 1

1.1.2地震模拟振动台试验 1

1.1.3拟动力试验 4

1.1.4有效力试验 5

1.1.5离心机动力试验 6

1.1.6实时耦联动力试验 6

1.2实时耦联动力试验方法研究 9

1.2.1数值子结构的积分算法 9

1.2.2数值子结构的子时步插值 12

1.2.3加载器时滞及补偿 13

1.2.4时滞稳定性分析 16

1.2.5加载器的控制问题 18

1.2.6实时耦联动力试验实例 18

1.3实时耦联动力试验方法的发展趋势 20

参考文献 21

第2章 实时耦联动力试验相关的基本理论 27

2.1结构动力模型试验的相似理论 27

2.1.1线性模型 27

2.1.2非线性模型 29

2.2动力子结构分析法 30

2.3自动控制系统的基本原理 31

2.3.1控制系统的基本形式 31

2.3.2控制系统的分类 33

2.3.3控制系统的传递函数 34

2.3.4控制系统的结构图 35

2.3.5闭环系统的传递函数及特征方程 35

2.3.6线性系统的稳定性 36

2.3.7线性系统的根轨迹法 38

2.4线性离散系统的稳定性判别 40

2.4.1信号的采样和保持 40

2.4.2 z变换 41

2.4.3离散系统的稳定性 42

2.5 SIMULINK仿真建模 43

2.5.1 Simulink仿真模型 44

2.5.2 Simulink的模块库 44

2.5.3 Simulink子系统及其封装 45

2.5.4 S-Function 46

参考文献 46

第3章 振动台实时耦联动力试验的系统构建 48

3.1实时耦联动力试验系统构建的关键问题 48

3.2清华实时耦联动力试验系统构建 49

3.2.1宿主机-目标机数值实时计算子系统 49

3.2.2振动台物理实时加载子系统 50

3.2.3数据实时采集与传输子系统 51

3.3清华实时耦联动力试验系统验证 54

3.3.1试验模型 55

3.3.2试验结果 60

参考文献 68

第4章 基于虚拟振动台的实时耦联动力试验系统 69

4.1电液伺服振动台系统的虚拟仿真模型 69

4.1.1系统数学模型 69

4.1.2系统SIMULINK模型 71

4.1.3系统参数估计和识别 73

4.1.4仿真效果验证 76

4.2振动台离线调试 79

4.3基于虚拟振动台的实时耦联动力试验 81

参考文献 85

第5章 一种新型的双显式积分系列算法 87

5.1新型双显式积分系列算法推导 87

5.1.1极点映射法 87

5.1.2放大矩阵特征值映射法 89

5.2新型算法的数值特性分析 89

5.2.1精度分析 89

5.2.2稳定性分析 90

5.2.3数值特性小结 94

5.3多自由度问题数值分析算例 94

5.3.1线弹性结构 94

5.3.2刚度非线性结构 95

5.3.3阻尼非线性结构 98

参考文献 100

第6章 实时耦联动力试验的时滞稳定性 101

6.1单自由度实时耦联动力试验的时滞稳定性 101

6.1.1稳定性分析模型 101

6.1.2稳定性分析技术 102

6.1.3系统稳定条件 104

6.1.4稳定性条件的虚拟振动台验证 114

6.2单自由度时滞引起的附加阻尼 115

6.3多自由度实时耦联动力试验的时滞稳定性 117

6.3.1稳定性分析模型 117

6.3.2无时滞补偿的稳定性 120

6.3.3 Lagrange多项式时滞补偿的稳定性 122

6.3.4最小二乘拟合预测算法的稳定性 127

6.3.5时滞稳定性条件的试验验证 129

参考文献 138

第7章 结构-地基动力相互作用的实时耦联动力试验 139

7.1概述 139

7.2结构-地基动力相互作用的实时耦联试验 140

7.2.1试验研究对象 140

7.2.2地基集总参数模型 141

7.2.3试验模型设计 143

7.2.4试验结果 145

7.3渡槽-流体-地基动力相互作用的实时耦联动力试验 150

7.3.1试验模型 150

7.3.2试验结果 153

7.4结构-地基相互作用实时耦联动力试验的时滞稳定性 164

7.4.1分析模型的建立 164

7.4.2稳定性分析实例及主要结果 166

7.4.3稳定性结论的数值验证 169

参考文献 171

第8章 振动台-有限元实时耦联动力试验 173

8.1有限元数值子结构模型 173

8.1.1有限元仿真模块创建 174

8.1.2有限元程序运行时间分析 175

8.1.3有限元程序精度验证 177

8.2数值子结构求解任务分解 178

8.2.1求解任务分解思路 178

8.2.2计算求解任务的外插值方法 179

8.2.3信号生成任务的内插值方法 180

8.2.4计算效率的试验验证 180

8.3多点激励实时耦联动力试验实例 183

8.3.1连体结构试验模型 184

8.3.2连体结构非均匀地震动响应 185

8.4振动台-有限元系统的时滞稳定性 188

8.4.1稳定性分析实例 189

8.4.2稳定性分析的数值验证 190

8.4.3试验系统参数变化对时滞稳定性的影响 193

参考文献 194

附录 195

A.1傅里叶变换 195

A.2拉普拉斯变换 195

A.3 Pade逼近 195