钢框架混合试验系统研究

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1、Ｎｏ－．ＳＥＵ１２０９３９东南大学工学硕±学位论文钢框架海合试验系统研究硕±研究生：王那洋导师：徐赵东教授中国南京东南大学±木工程学院二〇—五年五月ＳＴＵＤＹＯＮＨＹＢＲＩＤＴＥＳＴＳＹＳＴＥＭＯＦＳＴＥＥＬＦＲＡＭＥＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓ化ｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｇＢｙＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｙｐＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｉｎｅｅｒ

2、ｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＮａｎｉｎＰ民ｎａｊｇ．．Ｃｈｉ，Ｍａ２０１５ｙ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。－－＿研究生签名：Ａ曰期：論＼ｙ—Ｊ、气东南大学学位论文使用授权声明

3、东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位抢文的复印件和电子文档，可抖采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内一致容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研巧生院办理。‘研究生签名：导师签名日期：心７＇Ｊ孰１主．马１摘要钢框架混合试验系统研巧专业：王木工程硕古生：王凯洋导师：徐赵东学校名称：东南大学摘要一结构系统的地農评估方法。般有两种：试验方法和数

4、值模型方法试验方法最能真实地反应结构在地震作用下的响应，巧而试验往往受到试验设备能力和基金问题的限制；数值模型常限制于解决特忘类型问题，且大部分情况下并不能捕巧到复杂的力学行为或失效模式。随之发展的混合试验一技术在定程度上解决了上面的问题，混合试验将整体结构分为数值子结构和试验子结构，这种试验技术吸引人的地方在于对不同部分采用不同模型来完整表示整个结构系统。因此，混合试验据供一了种有效并且经济的方法来进行地震作用评估。试贈方法的改进往往对试验设备性能提出更高的要求。交流伺服系统相对于液压伺服系统，具有生产周期短、生产效率島

5、、精度高。＞、体积小和性能高等优点交流伺服电机能＾较低的成本获得一极高的位置控制。本文的主要任务即Ｗ伺服电机为基础，搭建套完整的电动式疲劳机系统，并在此基础上初步完成混合试验研巧。本文的研充工作包括：一（１）搭建了套电动式疲劳机系统，从电动式疲劳机系统硬件和系统软件两大方面对其进行分一析、研巧和设计。套完整的电动式疲劳机试验系统包括控制器、作动器和传感器等部分。本文研巧设计的电动式疲劳试验机控制器选用的是ＳＴＭ３２Ｎ０３芯片，作动器为伺服电机，并通过转换装置将伺服电机转动变为平动，传感器主要是力传感器。本文中研制的电动式疲

6、劳机具有体积小，精度。高，方便操作等突出优点一（２。上位机软件程序包巧混合试验中数值计算）采用ＭＡＴＬＡＢ软件编写了套上位机软件程序和计算机与电动式疲劳机系统的数据通信，数值计算包括数值子结构模型建立和数值积分算法，计算机与试验硬件系统的数据通信主要是实现发送位移指令和接收传感器采集的力数据。上位机软件采用ＭＡＴＬＡＢ编写主要是由于ＭＡＴＬＡＢ软件相对其他软件具有Ｗ下几方面优点：ＭＡＴＬＡＢ易于与实ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ工具箱保证了其与硬件设备的连接验室现有硬件设备连接，ＭＡＴＬＡＢ的，且连接方式荷单稳定；高效的数值计算及

7、符号计算功能，开发者能轻松应对各种复杂的数学运算分析，节省大量时间图形处理功能，开发者能实现计算结果和编程的可视化，对编程过程和结果处理更加直：完备的观。（３）采用串口通信方式实现了上位机软件ＭＡＴＬＡＢ与下位机单片机之间的数据通信，为了使发送的位移指令和接收的力传感器数据各自独立，互不干扰，采用两个不同串曰分别发送位移指令和接收传感器采集的数据。（４）在已搭建成的电动式疲劳机基础上完成了带弹黃支撑的两层钢框架在兰种不同荷载王况下的混合试验。，验证了整套系统的可行性和适用性一套电动式疲劳机系统本文的创新之处在Ｗ伺服电机

8、为基础搭建起，并在此基础上完成了带弹Ｉ巧要資支撑的两层钢框架混合试验。关键词：电动式疲劳机；