實時子結(jié)構(gòu)實驗逐步積分算法的穩(wěn)定性和精度.pdf

1、由于很多結(jié)構(gòu)控制裝置(粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器等)的性能都與速度有關(guān),因而常規(guī)的慢速擬動力實驗不能正確地反映安裝速度相關(guān)型阻尼器結(jié)構(gòu)的真實性能.為了解決這一問題,必須對結(jié)構(gòu)(或子結(jié)構(gòu))進(jìn)行實時加載,這就是實時擬動力(子結(jié)構(gòu))實驗技術(shù).和擬動力實驗一樣,實時子結(jié)構(gòu)實驗中數(shù)值積分方法仍是一個很重要的方面.顯式擬動力算法對擬動力實驗來說是顯式的,一般認(rèn)為對實時子結(jié)構(gòu)實驗也是顯式的,但是已有的顯式擬動力算法(如中心差分法)僅位移能顯式表達(dá),速度

2、卻不能顯式表達(dá).目前的實時子結(jié)構(gòu)實驗假定只要試件能實時地實現(xiàn)指定位移,就能保證速度反應(yīng)正確,因此并不要求目標(biāo)速度的顯式表達(dá).但是這樣一來,試件實現(xiàn)的速度就與算法本身的速度假定不一致,從而將影響算法的穩(wěn)定性和精度.本文首先研究中心差分法用于實時子結(jié)構(gòu)實驗時速度計算公式發(fā)生的變化,并分析其穩(wěn)定性和精度.研究發(fā)現(xiàn)在實時子結(jié)構(gòu)實驗中中心差分法的穩(wěn)定性和精度都發(fā)生了改變.然后,本文對臺灣學(xué)者S.Y.Chang提出的顯式無條件穩(wěn)定的擬動力算法進(jìn)行速

3、度計算修正,將其變?yōu)閷崟r子結(jié)構(gòu)算法.實時Chang方法的穩(wěn)定性和精度分析表明,Chang方法對擬動力實驗來說是無條件穩(wěn)定的顯式方法,但用于實時子結(jié)構(gòu)實驗則成為條件穩(wěn)定的.分析同時表明,實時Chang方法雖然是條件穩(wěn)定的,但其穩(wěn)定性優(yōu)于實時中心差分法.本文還對擬動力算法(包括實時子結(jié)構(gòu)算法)的另外兩個問題進(jìn)行了初步探討.首先,初步提出了一種顯式無條件穩(wěn)定的實時子結(jié)構(gòu)算法,對單自由度線性體系來說,該方法具有很高的精度,在非線性體系和非經(jīng)典阻