恒乐仪器大型结构地震载荷三维模拟加载系统 主要实现了垂向加载和水平加载分离的平面加载结构抗震试验。
更新时间:2024-11-12
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恒乐仪器大型结构地震载荷三维模拟加载系统
恒乐仪器大型结构地震载荷三维模拟加载系统
(1)3M×3M 地震模拟试验台 1 套
1) 台面尺寸:3m×3m;
2) 满载负载质量:15,000kg;
3) 自由度:水平双向三自由度;
4) 工作频率:0.1~80Hz;
5) 最大位移:X:±125mm,Y:±125mm;
6) 最大速度(满载下):X:1.0m/s,Y:1.0m/s;
7) 最大加速度(满载下):X:1.1g,Y:1.1g;
8) 标准惯性试件作用下,迭代前最大的幅值误差小于 10%,相关系数 大于 85%;迭代后幅值误差小于 5%,相关系数大于 95%;
9) 作动器采用正交式布置方案,须提供详细的技术方案
10) 作动器两端安装自对中球铰,两个方向的可转角度分别不低于± 22°
11) 所有液压作动器均为双出杆静承作动器
12) 作动器具有优秀的侧向承载能力;
13) 作动器缸筒内两端设有合适长度的液压缓冲垫,以防在失控状态 下损坏作动器,不允许采用简易的外置弹性缓冲装置
14) 作动器须集成相应的伺服阀、位移传感器、压差传感器以及对应 信号的控制节点;
15) 驱动方式:电液伺服;
16) 系统具备可扩展能力,未来能够升级为三向六自由度地震模拟试 验振动台
(2)多自由度加载控制系统 1 套
1) 多自由度主控制器硬件,可满足基本的 4 个作动器通道控制能力, 在不增加主控制器的前提下可扩展至 16 个控制通道,满足未来升级需求
2) 控制软件至少可同时控制 6 个自由度,能根据实际需要选择1个或多个自由度独立工作,相互之间无干扰,控制系统需具备六自由度振动台控制能力;
3) 多自由度控制系统上位机及多自由度控制软件,含基本控制模块、 地震波复现模块、数据分析与处理模块、文件转换模块等;
4) 主控制器和控制节点之间采用抗干扰的通讯方式,以避免信号衰 减与干扰,主控制器每个通道至少 16 位分辨率和至少 2kHz 控制更新频率;
5) 控制系统须具备成熟可靠的三向六自由度控制算法,输出加载波形 包括但不仅限于斜波、三角波、正弦波、方波、地震波、随机波等;
6) 控制上位机及响应控制软件实现:在所有自由度能同时进行 D、V 和 A 的闭环控制,具备非线性伺服阀流量补偿技术、油柱共振补偿控制、 差压稳定控制、自适应控制补偿、幅值相位控制等功能;
7) 控制系统软件提供分频迭代功能,根据不同频率段选择合适的控 制方式,提高控制精度,并可从试验试件拾取加速度信号并参与反馈控制;
8) 控制分析软件功能包括:数据采集功能、人工造波功能(时域或频域) 、频谱分析、时域分析、概率分析等功能、数据及图形以彩色方式输出;
9) 系统软件须预留外部算法扩展接口,扩展后可实现 Simulink 编 译模型或 C++模型嵌入,与控制软件交互,实现振动台及物理试件预先模拟, 提前配置混合试验合理的参数与模型;
(3)液压油源系统 1 套
1) 液压油源系统为全套成熟产品;
2) 工作压力不小于 28MPa,总流量不小于 300LPM@28MPa,能够为本 系统提供足够动力,以达到要求的性能指标;
3) 采用变流量恒压输出油泵,其输出流量依实际需求自动调节,以便节约能源;
4) 采用模块化设计,可以进行流量扩展,未来扩展后可以满足三向六自由度振动台的油源流量需求;
5) 采用独立循环冷却系统,通过控制系统油温,可以尽量减小伺服阀 先导部分的液压噪音,实现平稳控制;
6) 采用高性能过滤循环系统,回油过滤精度 3um;
7) 设有低液面自动报警及启停开关和超温自动报警及启停开关;
8) 具有减小输出脉动的纹波衰减器,抑制油泵出口脉动;
9) 具有手动/远程电子开关油源泵站的功能;
10) 油源油箱应在到达实验室初始安装时注满高品质鲜液压油;
11)配置1套满足流量需求的冷却系统。
(4)液压分配与管路系统 1 套
1) 电磁控制分油器流量不低于 1500L/min;
2) 分油器具备高压/低压/关闭等功能;
3) 分油器之后所有软管均要求具备快速意外保护功能,当软管等后续设施出现如破裂等意外状况时,分油器能立即切断该区域油路;
4) 分油器上要求配置足够的蓄能器,用于缓解管路系统中压力波动;
5) 管路要求布局合理,维护方便,外观整洁,在布置时要合理配置支架,保证整个液压系统正常工作时,所有的液压管路不得有异响或较大的抖动。
(5)配套设施
1) 提供数据采集系统一套,含 64个数据采集通道,能够采集加速度、 桥路、电压、电流等物理量。
2) 数据采集系统能够和主控制平台连接通讯,实时同步完成数据采集。
3)提供振动台反力基础建设,包括约11M*11M*4.5M反力基础、预埋件、 基坑围栏、监控系统。
大型结构构件地震载荷三维模拟加载系统,主要实现了垂向加载和水平加载分离的平面加载结构抗震试验。可以施加三向载荷和三向弯矩,实现了6自由度模拟加载
主要技术指标:
四个250t垂向加载作动器同步施加垂向载荷;
最大压缩载荷:1000t,最大拉伸载荷:400t
最大水平X向载荷:400t;最大水平Y向载荷:200t;
垂向最大活塞行程:600mm
水平X向、Y向活塞行程:800mm;
试验负荷有效范围:4%~100% FS;
实现位移和负荷全闭环控制;
常规配置试验空间(长*宽*高,作动器活塞处于中位):2600x1800x5200mm;
底部试样安装面的有效投影面积:2600mm*1800mm;
顶部加载板部分带有可供柱帽连接的通孔,最大使用面积:2600*1800mm;加载板部分最大负荷下的变形不大于1/600。
配有计算机电液伺服8通道控制器以及Windows应用软件,专门用于典型结构试样的多通道结构抗震性能试验。可以定制软件,实现空间轨迹循环加载功能。
配置电液伺服油源,额定流量100L/min。