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实时耦联动力试验理论与实践 |  |
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实时耦联动力试验理论与实践 | |
清华大学水工结构抗震研究组从2003年开始，在张楚汉院士的带领下，开始筹建和研制实时耦联动力试验系统，经过近10年的时间，建成了基于双振动台的实时耦联动力试验系统，并开展了一系列实时耦联动力试验研究。现在，王进廷、徐艳杰、金峰总结这方面的研究成果并汇集成这本《实时耦联动力试验理论与实践》，与从事实时耦联动力试验相关问题研究的学者和研究人员进行交流。
目录第1章 概论
1.1 结构动力试验方法
1.1.1 拟静力试验
1.1.2 地震模拟振动台试验
1.1.3 拟动力试验
1.1.4 有效力试验
1.1.5 离心机动力试验
1.1.6 实时耦联动力试验
1.2 实时耦联动力试验方法研究
1.2.1 数值子结构的积分算法
1.2.2 数值子结构的子时步插值
1.2.3 加载器时滞及补偿
1.2.4 时滞稳定性分析
1.2.5 加载器的控制问题
1.2.6 实时耦联动力试验实例
1.3 实时耦联动力试验方法的发展趋势
参考文献
第2章 实时耦联动力试验相关的基本理论
2.1 结构动力模型试验的相似理论
2.1.1 线性模型
2.1.2 非线性模型
2.2 动力子结构分析法
2.3 自动控制系统的基本原理
2.3.1 控制系统的基本形式
2.3.2 控制系统的分类
2.3.3 控制系统的传递函数
2.3.4 控制系统的结构图
2.3.5 闭环系统的传递函数及特征方程
2.3.6 线性系统的稳定性
2.3.7 线性系统的根轨迹法
2.4 线性离散系统的稳定性判别
2.4.1 信号的采样和保持
2.4.2 z变换
2.4.3 离散系统的稳定性
2.5 SIMULINK仿真建模
2.5.1 Simulink仿真模型
2.5.2 Simulink的模块库
2.5.3 Simulink子系统及其封装
2.5.4 S-Function
参考文献
第3章 振动台实时耦联动力试验的系统构建
3.1 实时耦联动力试验系统构建的关键问题
3.2 清华实时耦联动力试验系统构建
3.2.1 宿主机-目标机数值实时计算子系统
3.2.2 振动台物理实时加载子系统
3.2.3 数据实时采集与传输子系统
3.3 清华实时耦联动力试验系统验证
3.3.1 试验模型
3.3.2 试验结果
参考文献
第4章 基于虚拟振动台的实时耦联动力试验系统
4.1 电液伺服振动台系统的虚拟仿真模型
4.1.1 系统数学模型
4.1.2 系统SIMULINK模型
4.1.3 系统参数估计和识别
4.1.4 仿真效果验证
4.2 振动台离线调试
4.3 基于虚拟振动台的实时耦联动力试验
参考文献
第5章 一种新型的双显式积分系列算法
5.1 新型双显式积分系列算法推导
5.1.1 极点映射法
5.1.2 放大矩阵特征值映射法
5.2 新型算法的数值特性分析
5.2.1 精度分析
5.2.2 稳定性分析
5.2.3 数值特性小结
5.3 多自由度问题数值分析算例
5.3.1 线弹性结构
5.3.2 刚度非线性结构
5.3.3 阻尼非线性结构
参考文献
第6章 实时耦联动力试验的时滞稳定性
6.1 单自由度实时耦联动力试验的时滞稳定性
6.1.1 稳定性分析模型
6.1.2 稳定性分析技术
6.1.3 系统稳定条件
6.1.4 稳定性条件的虚拟振动台验证
6.2 单自由度时滞引起的附加阻尼
6.3 多自由度实时耦联动力试验的时滞稳定性
6.3.1 稳定性分析模型
6.3.2 无时滞补偿的稳定性
6.3.3 Lagrangc多项式时滞补偿的稳定性
6.3.4 最小二乘拟合预测算法的稳定性
6.3.5 时滞稳定性条件的试验验证
参考文献
第7章 结构-地基动力相互作用的实时耦联动力试验
7.1 概述
7.2 结构-地基动力相互作用的实时耦联试验
7.2.1 试验研究对象
7.2.2 地基集总参数模型
7.2.3 试验模型设计
7.2.4 试验结果
7.3 渡槽-流体-地基动力相互作用的实时耦联动力试验
7.3.1 试验模型
7.3.2 试验结果
7.4 结构-地基相互作用实时耦联动力试验的时滞稳定性
7.4.1 分析模型的建立
7.4.2 稳定性分析实例及主要结果
7.4.3 稳定性结论的数值验证
参考文献
第8章 振动台-有限元实时耦联动力试验
8.1 有限元数值子结构模型
8.1.1 有限元仿真模块创建
8.1.2 有限元程序运行时间分析
8.1.3 有限元程序精度验证
8.2 数值子结构求解任务分解
8.2.1 求解任务分解思路
8.2.2 计算求解任务的外插值方法
8.2.3 信号生成任务的内插值方法
8.2.4 计算效率的试验验证
8.3 多点激励实时耦联动力试验实例
8.3.1 连体结构试验模型
8.3.2 连体结构非均匀地震动响应
8.4 振动台-有限元系统的时滞稳定性
8.4.1 稳定性分析实例
8.4.2 稳定性分析的数值验证
8.4.3 试验系统参数变化对时滞稳定性的影响
参考文献
附录
A.1 傅里叶变换
A.2 拉普拉斯变换
A.3 Pade逼近
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