基于正分析的实时识别混合模拟试验方法

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混合模拟试验是一种将结构中重要的未知力学模型的部分取出作为试验子结构进行物理试验,其余已知力学模型的部分在计算机中进行数值模拟的试验方法,是一种能够有效降低试验规模并提高试验效率的试验方法。然而,随着结构越来越趋于复杂化、大型化,试验子结构的规模也不断扩大,在现有试验条件难以满足复杂多自由度试验子结构加载的形势下,简化试验子结构,将进入非线性的结构部分作为计算子结构进行实时识别的数值模拟是一项亟需解决的问题。为了使计算子结构模型可以真实反映试验子结构模型响应,应有效识别出试验子结构中的模型参数并更新给计算子结构。考虑到节点对于整个结构的重要影响,本文以试验子结构节点处的未知参数为识别对象,采用正分析的思想,按改进的均匀设计方法建立识别库,识别出试验子结构的未知参数,实时更新给计算子结构,完成整个实时识别混合模拟过程。本文采用Matlab-OpenSEES混合编程的方法实现了上述实时识别混合模拟过程,并进行了大量数值模拟,将该方法应用于一参数、二参数、三参数及四参数识别。分析识别结果可看出该方法可以有效应用于多参数识别,结果较为稳定且精度较高,基本不受初始假定值与峰值加速度不同的影响,具有一定的稳定性。
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