走线架系统振动台试验及其新型混合试验方法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:renyuh
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实时混合试验方法是在拟动力试验方法的基础上发展而来的,采用实时加载的方式替代了慢速加载,能够更加准确地反映试件的性能。该方法仅取出结构的关键部位进行试验,从而大大降低试验成本与周期。基于其在经济性和准确性的优势,该方法在航天、土木、交通等领域均得到广泛应用。在实时混合试验中,采用精细化的有限元模型作为数值子结构无疑会提高试验精度,然而计算平台无法在规定的时间内完成数值分析,从而产生时滞过大的问题。实时混合试验有实时性的要求,因此加载命令不能实时发送给作动器进行加载会导致试验无法顺利开展。常规的通信机房走线架系统布置比较复杂,传统研究方法是将整体或部分走线架系统进行振动台试验,其成本与周期将会是很大的,因此研究走线架系统的新型混合试验方法具有重要意义。本文在此背景下,首先完成了单榀走线架的振动台试验;然后,为了解决采用精细化模型存在较大计算时滞的问题,提出了走线架系统的力修正迭代混合试验方法和重启动混合试验方法,并通过数值模拟与物理试验验证这两种新型混合试验方法的有效性。主要研究内容及结论如下:(1)完成走线架系统在不同工况下的振动台试验,并建立了走线架系统的有限元模型。研究表明:试验走线架的抗震性能满足规范要求;走线架的位移随着配重荷载的增大而增大;铝合金走线架的抗震性能相比钢制走线架的抗震性能稍好;有限元模拟结果与试验结果拟合程度较好,满足试验要求。(2)研究了走线架系统的重启动混合试验方法,并完成了试验仿真分析。研究表明:在时滞较大的情况下,重启动混合试验比实时混合试验仿真的试验效果更优一些,验证了重启动混合试验方法的有效性;采用有限元模型的重启动混合试验仿真分析也得到了较好的结果,验证了试验程序与方法的准确性。(3)研究了走线架系统的力修正迭代混合试验方法,完成试验仿真分析和试验验证。研究表明:力修正迭代混合试验的收敛速度较快,精度较高,可以很好地满足工程实际的要求,验证了该方法在理论上具有有效性与准确性;力修正模型精度越高,其收敛速度越快;试验结果表明该试验方法存在收敛趋势,在一定程度上验证了该方法的有效性。
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