KN多功能電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)

1、 40000KN多功能電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)多功能電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心報(bào) 告 人 陳利民工作單位北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心E- 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能控制器和控制軟件控制器和控制軟件典型試驗(yàn)典型試驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 412340000KN40000KN多功能電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)多功能電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心 北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心2000KN

2、動(dòng)載系統(tǒng)動(dòng)載系統(tǒng)2套套40000KN靜載系統(tǒng)靜載系統(tǒng)1套套4000KN動(dòng)載系統(tǒng)動(dòng)載系統(tǒng)1套套 40000KN多功能多功能 電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)機(jī)械構(gòu)成機(jī)械構(gòu)成 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心40000KN系統(tǒng)示意圖 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心配套工裝一：柱子軸壓試驗(yàn)小車 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)

3、和完善改進(jìn)和完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心配套工裝二：橡膠支座壓剪試驗(yàn)小車 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心配套工裝三：橡膠支座壓剪試驗(yàn)聯(lián)接板 北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心 主要主要功能功能2000KN動(dòng)載系統(tǒng)動(dòng)載系統(tǒng)40000KN靜載系統(tǒng)靜載系統(tǒng)4000KN動(dòng)載系統(tǒng)動(dòng)載系統(tǒng)組合功能組合功能 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和

4、完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心40000KN系統(tǒng)軸壓示意圖 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心40000KN系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)示意圖 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心40000KN系統(tǒng)壓剪示意圖 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程

5、學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心40000KN千斤頂試驗(yàn)示意圖 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心40000KN系統(tǒng)正面圖 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心40000KN系統(tǒng)側(cè)面圖 40000KN靜載加載系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)靜載加載系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù) 軸力：0 40000KN軸力 抵消側(cè)向力：4000KN 油壓傳感器誤差：1% 力傳感器誤差

6、：1% 試件高度：0 8000mm 活塞行程，即試件最大允許變形：300mm 試件截面：1200 mm1200mm 柱間空間：2500mm2500mm 控制方式：力控、位控 控制方式可自由切換 力控精度0.2% 位控精度0.2% 壓剪試驗(yàn)時(shí)，60秒內(nèi)，40000KN 活塞振幅1cm，壓力波動(dòng)1% 上下球面副各一套 軸壓小車一套 壓剪小車一套 壓剪上連接板：與下橫梁焊接 壓剪下連接板：與壓剪小車螺栓連接 試驗(yàn)防護(hù)裝置力學(xué)性能力學(xué)性能試件規(guī)格試件規(guī)格控制參數(shù)控制參數(shù)配套工裝配套工裝北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心 2000KN動(dòng)載加載系統(tǒng)主要技術(shù)

7、參數(shù)動(dòng)載加載系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù) 垂向力：0 2000KN 力傳感器誤差：1% 試件高度：0 8000mm 節(jié)點(diǎn)梁寬：5800 6800mm 活塞行程，250mm 試件截面：1200 mm1200mm 橫梁上平面距地板：1500 5000mm 南面試件空間比北面略小 控制方式：力控、位控 控制方式可自由切換 力控精度0.2% 位控精度0.2% 同向同步和反向同步 最大速度：200mm/s 頻率：0 5Hz正弦波、三角波、拍波、方波、斜波、隨機(jī)波、地震波力學(xué)性能力學(xué)性能試件規(guī)格試件規(guī)格控制參數(shù)控制參數(shù)加載波形加載波形北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心

8、 4000KN動(dòng)載加載系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)動(dòng)載加載系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù) 水平力：0 4000KN 力傳感器誤差：1% 滑動(dòng)摩擦系數(shù)0.25% 試件高度：0 8000mm 活塞行程，即試件最大允許水平變形：600mm 試件截面： 1900mm 節(jié)點(diǎn)橫梁上平面距地板：1500 5000mm 作動(dòng)器垂向行程：2000mm 控制方式：力控、位控 控制方式可自由切換 力控精度0.2% 位控精度0.2% 最大速度：62.8mm/s 頻率：0 1Hz正弦波、三角波、拍波、方波、斜波、隨機(jī)波、地震波力學(xué)性能力學(xué)性能試件規(guī)格試件規(guī)格控制參數(shù)控制參數(shù)加載波形加載波形北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程

9、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心 北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心上位機(jī)：系統(tǒng)參數(shù)管理、試驗(yàn)參數(shù)上位機(jī)：系統(tǒng)參數(shù)管理、試驗(yàn)參數(shù)管理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理、試驗(yàn)管理等管理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理、試驗(yàn)管理等反饋調(diào)節(jié)、伺服控制、閥驅(qū)動(dòng)反饋調(diào)節(jié)、伺服控制、閥驅(qū)動(dòng)下位機(jī)下位機(jī):各通道協(xié)調(diào)加載各通道協(xié)調(diào)加載 管理級(jí)管理級(jí)控制級(jí)控制級(jí) 協(xié)調(diào)級(jí)協(xié)調(diào)級(jí) Click to edit title style系統(tǒng)參數(shù)管理系統(tǒng)參數(shù)管理 傳感器參數(shù)設(shè)定傳感器參數(shù)設(shè)定 系統(tǒng)控制參數(shù)設(shè)定系統(tǒng)控制參數(shù)設(shè)定管管 理理 級(jí)級(jí)試驗(yàn)參數(shù)管理試驗(yàn)參數(shù)管理 試驗(yàn)譜編制試驗(yàn)譜編制 試驗(yàn)控制參數(shù)試驗(yàn)控制參數(shù)試驗(yàn)

10、數(shù)據(jù)管理試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)接收、顯示、存儲(chǔ)等試驗(yàn)數(shù)據(jù)接收、顯示、存儲(chǔ)等 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)管理試驗(yàn)管理 試驗(yàn)過程干預(yù)，如卸載、暫停等試驗(yàn)過程干預(yù)，如卸載、暫停等 試驗(yàn)譜加載試驗(yàn)譜加載 北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心協(xié)協(xié) 調(diào)調(diào) 修修 正正 級(jí)級(jí) 時(shí)限判定時(shí)限判定 誤差判定誤差判定 幅值、相位同步修正幅值、相位同步修正 超差相應(yīng)超差相應(yīng) 北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心實(shí) 時(shí) 控 制 級(jí) 傳感器激勵(lì)，傳感器信號(hào)調(diào)零、放大、濾波傳感器激勵(lì)，傳感器信號(hào)調(diào)零、放大、濾波A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換

11、傳感器增益設(shè)定，傳感器信號(hào)極限監(jiān)測和報(bào)警傳感器增益設(shè)定，傳感器信號(hào)極限監(jiān)測和報(bào)警 通道級(jí)：波形發(fā)生、加載和卸載通道級(jí)：波形發(fā)生、加載和卸載 伺服控制器：伺服控制器：PID參數(shù)調(diào)節(jié)及輸出控制參數(shù)調(diào)節(jié)及輸出控制 完成指令信號(hào)的完成指令信號(hào)的V I 轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)電液伺服閥轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)電液伺服閥反饋調(diào)節(jié)器反饋調(diào)節(jié)器 通道級(jí)、伺通道級(jí)、伺服控制器服控制器 閥驅(qū)動(dòng)模塊閥驅(qū)動(dòng)模塊 靜態(tài)誤差修正算法動(dòng)態(tài)精度：幅值誤差動(dòng)態(tài)精度：相位誤差0.2%（Fs）0.2%（Fs）性能性能指標(biāo)指標(biāo)北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)

12、改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1控控 制制 系系 統(tǒng)統(tǒng) 架架 構(gòu)構(gòu)北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心鋼筋混凝土構(gòu)件破壞機(jī)理與尺寸效應(yīng)研究課題名稱國家自然科學(xué)基金課題來源杜修力 教授課題負(fù)責(zé)人陳利民 符佳 試驗(yàn)800mm800mm2400mm試件尺寸 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心0204060801001200500010000150002000025000300003500040000軸向位移 mm軸向載荷

13、KN實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心試件均以斜向剪切滑移為最終破壞形態(tài)。隨著體積配箍率的提高，斜裂縫與試件縱軸線之間的夾角越來越大，極限承載力有所提高，延性也得到相應(yīng)的改善。 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心課題名稱國家自然科學(xué)基金課題來源杜修力 教授課題負(fù)責(zé)人 陳利民 郭二偉 試驗(yàn)柱高：3000mm梁寬：6800mm試件尺寸鋼筋混凝土構(gòu)件破壞機(jī)理與尺寸效應(yīng)研究 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1北京工業(yè)大學(xué)北京工

14、業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心ZJ1試件滯回曲線 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心ZJ2試件滯回曲線 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心試件骨架曲線 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心模型剛度衰減 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心模型等效黏滯阻尼系數(shù) 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心足尺隔震橡膠支座抗震性能研究項(xiàng)目名稱 橫向項(xiàng)目來源閆維明 教授項(xiàng)目負(fù)責(zé)人陳利民 王文明試驗(yàn)直徑：1000mm試件尺寸 1北京工業(yè)大學(xué)北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)結(jié)果-400-300-200-1000100200300400-1500-1000-500050010001500剪切力（KN）剪切位移（mm) 機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本功能典型驗(yàn)典型驗(yàn)改進(jìn)和完善改進(jìn)和完善 1北京