2012111611520952 - 土木工程学院实验中心网站 - 福州大学.doc

福州大学地震模拟振动台系统1．工程概述 1.1 工程简介 地震模拟是的主要设备之一。该振动台主要用于各种振动荷载（包括波、随机波等）试验，为结构和材料的动力特性研究和分析验证提供试验手段。 1.2 场地条件 65db。 2．主要技术 2.1 本振动台阵系统包括三个中间为固定的4m×4m水平振动台，两边为2.5m×2.5m可移动的水平振动台各一个，三个台30m的基坑内呈一直线，三个台面的顶平面与实验室地相平，小台与大台的最小距离不应大于0.5m，小台与大台最大距离为1012m。工作模式（三个单台分别控制三台合成一体工作模式（三台同步工作，相当于10.0m×2.5m单个大型振动台）（个振动台同步控制，输入控制波形可以相同，也可以不同作关联运动的台阵工作模式（三个振动台同步控制，输入控制波形可以相同，也可以不同，即作为一套32自由度的系统）的技术参数 1 4m×4m大振动台的主要技术参数: 台面尺寸: 4m×4m 振动方向:水平双向(X和Y) 最大试件质量:22 ton 台面最大位移: +/-25 cm 台面满载最大加速度: 1.5g；Y向1.2g 单独台面连续正弦波振动速度: 75cm/s 单独台面地震波振动(10秒)的峰值速度:105cm/s 1#台+2#台（或3#台）共同连续正弦波振动速度:50cm/s 1#台+2#台（或3#台）共同地震波振动(10秒)的峰值速度:72cm/s 最大倾覆力矩: 600KN·m 最大偏心力矩 110kN·m 最大偏心:0.5m 工作频率范围: 0.1~50Hz 振动波形: 周期波随机波地震波 控制方式: 数控2.5m×2.5m振动台主要技术参数: 台面尺寸: 2.5m×2.5m 振动方向: 水平双向(X和Y) 最大试件质量: 10 ton 台面最大位移: +/-25cm 台面满载最大加速度:1.5g；Y向1.2g 单独台面连续正弦波振动速度:105cm/s 台面地震波振动(10秒)的峰值速度:150cm/s 1#台+2#台+3#台共同连续正弦波振动速度:50cm/s 1#台+2#台+3#台共同地震波振动(10秒)的峰值速度:72cm/s 2#台+3#台共同连续正弦波振动速度:cm/s 2#台+3#台共同地震波振动(10秒)的峰值速度:cm/s 最大倾覆力矩:200KN·m 最大偏心力矩 50kN·m 最大偏心:0.5m 工作频率范围:0.1~50Hz 振动波形:周期波,随机波,地震波 控制方式:数控性能每个振动台地震波形再现精度在迭代前幅值误差不大于10%，相关系数大于85%，一次迭代后幅值误差小于5%，相关系数大于95%；采用的激励波（白噪声）不大于0.1g每个振动台能按给定的加速度反应谱和加速度功率谱密度进行随机波振动，反应谱曲线包络给定的曲线，其大部分误差小于%，少数不大于10%；采用的激励波（白噪声）不大于0.3g。3%，功率谱密度误差3%，最大振幅误差3%。三个台面能够同向同幅度同步正弦运动。低频时≤f10Hz)，位移精度误差不大于2%；中、高频时≤f50Hz)加速度幅值误差在无迭代补偿情况下，不大于10%，相位误差不大于15度，迭代补偿后（迭代次数不大于二次），幅值误差小于3%，相位误差不大于5度。液压作动器所有部件的设计按疲劳强度无限寿命设计，所有轴承材料在整个使用期限内免维护。作动器有强的抵抗侧向力的能力，作动器内部摩擦力接近零。作动器配LVDT及相关压差传感器台面上有加速度传感器，作动器采用三级伺服阀，以达到最佳控制状态，伺服阀近处有蓄能器供油以保证高频范围。Off-line）和在线迭代（On-line）两种控制方式。系统包含以下控制技术： 三参量控制：在整个工作频率范围内，对所有自由度，能同时进行D、V和A的闭环和输入控制； 自由度控制； 倾覆力矩及偏心力矩的自动补偿； 非线性饲服阀流量补偿技术； 油柱共振补偿控制； 差压稳定控制； 力平衡控制； 几何交叉耦合补偿； 试件动力特性补偿； 自适应控制补偿； 幅值相位控制； 控制分析软件功能包括： 地震和其它振动试验的系统设置功能； 进行地震模拟和其它振动试验的能力； 数据采集功能； 频谱分析、时域分析、概率分析、模态分析等功能； 多自由度控制功能； 迭代功能； 人工造波功能（时域或频域）； 文件管理功能； 从试验试件拾取加速度信号并参与反馈控制功能； 便于将数据及图形传递至试验报告编辑软件； 便于和其它国际商务软件共享信息； 数据及图形以彩色方式输出； 用户再开发功能; 福州大学地震模拟 第 4 页