基于有限元软件OpenSees和OpenFresco的混合试验 被引量：11

1

作者 许国山 郝伟 +1 位作者 陈永盛 吴斌 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期36-41,共6页

为提高混合试验中数值子结构的计算精度,可以采用有限元软件进行模拟。本文将有限元软件OpenSees引入混合试验中以提高数值子结构的模拟精度。项目主要研究基于有限元软件OpenSees和接口软件OpenFresco、试验控制LabVIEW/dSPACE建立的... 为提高混合试验中数值子结构的计算精度,可以采用有限元软件进行模拟。本文将有限元软件OpenSees引入混合试验中以提高数值子结构的模拟精度。项目主要研究基于有限元软件OpenSees和接口软件OpenFresco、试验控制LabVIEW/dSPACE建立的两套混合试验系统,并通过混合试验验证所建立混合试验系统的有效性和精度。研究结果表明:数值子结构计算内核OpenSees、接口程序OpenFresco以及试验控制LabVIEW/dSPACE之间具有良好的通讯性能,能够满足混合试验的要求;两套混合试验系统具有较好的稳定性和精度。 展开更多

关键词 混合试验 OPENSEES openfresco DSPACE LABVIEW

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基于MTS加载系统及OpenFresco网络平台的远程协同子结构拟动力试验方法研究 被引量：7

2

作者 马磊 隋龑 +1 位作者 强一 王亚明 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第2期115-120,共6页

西安建筑科技大学结构与抗震实验室和新疆大学结构实验室合作,以一个两层三跨钢框架结构为试验对象,进行了国内首例跨省远程协同子结构混合仿真拟动力试验。试验结果表明:OpenFresco网络平台通讯性能良好,数据远程传输消耗时间可忽略;... 西安建筑科技大学结构与抗震实验室和新疆大学结构实验室合作,以一个两层三跨钢框架结构为试验对象,进行了国内首例跨省远程协同子结构混合仿真拟动力试验。试验结果表明:OpenFresco网络平台通讯性能良好,数据远程传输消耗时间可忽略;通过两所大学实验室测得的力、位移、加速度等试验数据的对比分析,表明该试验系统具有良好的精确性及稳定性;通过OpenFresco网络平台,能够准确远程控制异地实验室的MTS试验系统进行协同工作,从而完成结构简单的子结构混合仿真拟动力试验,为下一步进行大型、复杂结构的子结构混合仿真拟动力试验提供了必要的理论和实践基础。 展开更多

关键词 远程协同 子结构 混合仿真 拟动力试验 openfresco OPENSEES NAVIGATOR

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基于OpenFresco平台混合试验时长研究 被引量：3

3

作者 杨澄宇 蔡雪松 +1 位作者 马原驰 袁勇 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期124-131,共8页

混合试验为结构抗震研究领域提供了一种创新性的试验研究手段。在混合试验中,试验时长主要取决于数值子结构计算耗时、数据通讯耗时、作动器加载耗时3大因素。不同种类的积分方法的选择以及数值模型的差异,都会导致试验耗时不同,甚至影... 混合试验为结构抗震研究领域提供了一种创新性的试验研究手段。在混合试验中,试验时长主要取决于数值子结构计算耗时、数据通讯耗时、作动器加载耗时3大因素。不同种类的积分方法的选择以及数值模型的差异,都会导致试验耗时不同,甚至影响混合试验的加载精度。OpenFresco是当前较为通用的一种实现混合试验的平台,但基于OpenFresco平台的以混合试验时长为重点的研究尚不充分。以单层单跨框架模型为分析对象,取钢柱构件为试验子结构,根据时长试验结果系统研究影响混合试验时长的因素。对试验数据进行分析可知,积分方法、模型复杂程度、加载步长是影响混合试验时长的主要因素。根据不同积分方法、模型复杂程度、加载时长等工况进行试验,得到试验时长与试验精度的关系。结果表明:基于OpenFresco平台的混合试验,宜采取显式积分方法或者固定迭代次数Newmark方法,数值模型应进行适当简化以提高试验精度。 展开更多

关键词 混合试验 试验时长 openfresco 积分方法 试验精度

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OpenFresco平台混合试验研究与应用 被引量：5

4

作者 蔡雪松 杨澄宇 +1 位作者 李衍熹 袁勇 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2019年第3期185-194,共10页

混合试验方法是再现大型结构地震响应的最有效方法之一。本文首先回顾了混合试验基本概念,总结了基于OpenFresco平台混合试验方法相关研究与应用。根据近年来国内外学者相关研究,系统阐述了OpenFresco试验平台四个关键问题:在数值子结... 混合试验方法是再现大型结构地震响应的最有效方法之一。本文首先回顾了混合试验基本概念,总结了基于OpenFresco平台混合试验方法相关研究与应用。根据近年来国内外学者相关研究,系统阐述了OpenFresco试验平台四个关键问题:在数值子结构中设置合理的求解参数,在中介平台中设置合理的试验参数,根据试验需要合理布置加载系统以及消除混合试验误差。最后,本文简要总结混合试验技术特点,说明混合试验可能存在的应用范围。根据目前混合试验存在的若干技术瓶颈,认为子结构划分技术、实时混合试验方法、分布式混合试验方法、振动台加载系统混合试验方法等方面需要深入研究。 展开更多

关键词 混合试验 子结构 OPENSEES openfresco 应用

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MTS-OpenFresco-MATLAB混合试验系统构建及验证试验 被引量：16

5

作者 蔡新江 田石柱 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第1期117-122,共6页

抗震试验是探索结构抗震性能的一种重要研究手段,本文对结合有限元的抗震混合试验方法进行了初步研究。基于开源试验平台OpenFresco和MTS电液伺服加载系统,利用CSIC和MATLAB将两者进行无缝连接,建立了MTS-OpenFresco-MATLAB混合试验系统... 抗震试验是探索结构抗震性能的一种重要研究手段,本文对结合有限元的抗震混合试验方法进行了初步研究。基于开源试验平台OpenFresco和MTS电液伺服加载系统,利用CSIC和MATLAB将两者进行无缝连接,建立了MTS-OpenFresco-MATLAB混合试验系统,并对系统构建过程中几个关键问题如数据通道建立、试验单元自由度缩减、试验单元边界条件模拟等方面进行了详细的阐述;为了检验系统性能,进行了一榀两层单跨平面钢框架的验证混合试验,取左侧底层单柱为试验单元,左侧单柱及梁为计算单元,并同有限元模拟结果进行对比分析;结果证实本文所建立的试验系统通畅、稳定和有效,能够较为准确地反映结构中受力复杂部位的力学特性。 展开更多

关键词 抗震试验方法 混合试验 试验单元 计算单元 试验构建和控制的开源框架

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基于有限元软件OpenSEES的混合试验系统及试验验证 被引量：6

6

作者 许国山 郝伟 +1 位作者 陈永盛 吴斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第22期45-52,共8页

用混合试验研究结构在强震下的抗震性能时,仍然选择简单的线性模型对数值子结构进行模拟显然难以保证实验结果的精度。为解决该问题,将有限元软件OpenSEES引入混合试验中以提高数值子结构的模拟精度。主要研究基于有限元软件OpenSEES和... 用混合试验研究结构在强震下的抗震性能时,仍然选择简单的线性模型对数值子结构进行模拟显然难以保证实验结果的精度。为解决该问题,将有限元软件OpenSEES引入混合试验中以提高数值子结构的模拟精度。主要研究基于有限元软件OpenSEES和接口软件OpenFresco、实验控制dSPACE建立的混合试验系统,并通过混合模拟和混合试验验证所建立混合试验系统的有效性和精度。研究结果表明:数值子结构内核OpenSEES、接口程序OpenFresco以及实验控制dSPACE之间具有良好的通讯性能,能满足混合实验的要求;试验系统具有较好的稳定性和精度。 展开更多

关键词 混合试验 OPENSEES openfresco DSPACE

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基于有限元软件的子结构拟动力试验技术 被引量：13

7

作者 王强 冯帆 +1 位作者 Shawn You 刘明 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第6期1085-1089,共5页

目的研究有限元软件与电液伺服加载系统联机的子结构拟动力试验技术.方法运用OpenFresco试验协调系统,实现通用有限元软件OpenSees与电液伺服加载系统MTS Flextest GT的数据传递,并开展单层单跨钢结构框架在地震作用下的反应分析.结果MT... 目的研究有限元软件与电液伺服加载系统联机的子结构拟动力试验技术.方法运用OpenFresco试验协调系统,实现通用有限元软件OpenSees与电液伺服加载系统MTS Flextest GT的数据传递,并开展单层单跨钢结构框架在地震作用下的反应分析.结果MTS Flextest GT可以有效地接收并响应OpenSees发出的位移命令,作动器的目标位移与反馈位移基本一致,MTS Flextest GT与OpenSees的通信稳定可靠.子结构拟动力试验结果与OpenSees模拟结果吻合较好,该试验方法完全能够满足试验精度的要求.结论采用OpenFresco协调试验系统能够实现结构构件层次上的子结构拟动力试验,极大地扩展了拟动力试验的功能. 展开更多

关键词 拟动力试验 子结构技术 有限元 电液伺服加载系统 openfresco

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空间结构SRT混合仿真试验技术研究 被引量：2

8

作者 张兴虎 马磊 +2 位作者 隋龑 强一 游少建 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2014年第3期329-332,共4页

建立了由MTS电液伺服系统、具有预估校正功能的目标计算机、OpenSees有限元软件、OpenFresco接口软件等组成的SRT(Soft Real Time)混合仿真试验系统.基于一个空间钢框架结构,进行了SRT混合仿真试验,对实验子结构进行了空间x,y双向实时加... 建立了由MTS电液伺服系统、具有预估校正功能的目标计算机、OpenSees有限元软件、OpenFresco接口软件等组成的SRT(Soft Real Time)混合仿真试验系统.基于一个空间钢框架结构,进行了SRT混合仿真试验,对实验子结构进行了空间x,y双向实时加载.试验结果表明该混合仿真试验系统具有良好的精度和稳定性,能满足空间结构SRT混合仿真试验的要求. 展开更多

关键词 SRT混合仿真 OPENSEES openfresco 子结构

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大空间地下结构地震响应混合试验研究 被引量：3

9

作者 杨澄宇 蔡雪松 +1 位作者 袁勇 马原驰 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期210-217,共8页

基于OpenSees-OpenFresco-MTS混合试验系统,选取关键构件底层中柱,进行大空间地下结构地震响应混合试验研究。在混合试验过程中,取结构底层中柱为试验子结构,取结构剩余部分与土体为数值子结构。为了满足试验要求,开发了一种专用于混合... 基于OpenSees-OpenFresco-MTS混合试验系统,选取关键构件底层中柱,进行大空间地下结构地震响应混合试验研究。在混合试验过程中,取结构底层中柱为试验子结构,取结构剩余部分与土体为数值子结构。为了满足试验要求,开发了一种专用于混合试验的可变刚度钢构件。通过更换柱脚螺杆改变试验装置侧向刚度。在混合试验前,根据数值模型中对应单元侧向刚度确定钢构件侧向刚度;根据幅值比和相位差等频域指标评价混合试验结果。试验结果显示:在上海人工波工况、El Centro波工况和Kobe波工况中,理论结果与试验结果匹配良好。在以大空间地下结构地震响应为研究对象时,基于OpenSees-OpenFresco-MTS的混合试验系统具有良好的稳定性与精确性。 展开更多

关键词 混合试验 大空间地下结构 OPENSEES openfresco

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基于多层框架的子结构远程协同试验方法研究 被引量：3

10

作者 张琦 李腾飞 +2 位作者 苏明周 赵坤 原继鹏 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第4期183-193,共11页

将互联网技术应用到子结构混合试验方法中,便形成了基于网络的远程协同试验方法。建立了一套基于OpenFresco试验平台的远程协同试验系统,以一个局部单层的三层多跨偏心支撑组合钢框架结构为原型,取左边跨带有K形偏心支撑的三层钢框架作... 将互联网技术应用到子结构混合试验方法中,便形成了基于网络的远程协同试验方法。建立了一套基于OpenFresco试验平台的远程协同试验系统,以一个局部单层的三层多跨偏心支撑组合钢框架结构为原型,取左边跨带有K形偏心支撑的三层钢框架作为试验子结构1,取右边跨带有Y形偏心支撑的单层钢框架作为试验子结构2,进行了缩尺比例为1/2结构模型的局域网协同试验和互联网远程协同试验。根据试验结果,分析了试验子结构的位移加载精度,作动器加载时差,并将混合模型的命令位移与全结构的纯数值模型模拟结果进行了比较。结果表明:在局域网协同试验中,绝大多数工况下的反馈位移峰值与命令位移峰值接近,个别超过了20%,作动器平均每步的加载时差在0.349 s左右,这个时差主要由有限元分析、作动器逼近加载和稳定产生,在7度设防地震作用下,混合模型分析结果与全结构数值模拟结果基本吻合;在互联网远程协同试验中,随着地震波加速度峰值的增大,位移峰值误差有明显的减小趋势并逐渐趋于平稳,作动器平均每步的加载时差比局域网大0.035 s,这个差值主要由网络通讯产生,在8度罕遇地震作用下,混合模型分析结果与全结构模拟结果仍然比较接近。综上,基于OpenFresco建立的远程协同试验系统,具有良好的稳定性和精度,能够有效地对多层框架子结构混合模型进行抗震性能试验。 展开更多

关键词 远程协同 互联网 openfresco 多层框架 子结构

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地铁车站地震响应虚拟混合试验研究 被引量：2

11

作者 蔡雪松 杨澄宇 袁勇 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2019年第5期234-240,共7页

为研究车站地层系统中关键构件中柱抗震性能,以车站地层系统为研究对象进行虚拟混合试验分析。建立基于OpenSees平台的车站地层系统计算模型。利用连接单元连接两个数值分析模型,进行虚拟混合试验。选取车站中柱作为附属程序,其余部分... 为研究车站地层系统中关键构件中柱抗震性能,以车站地层系统为研究对象进行虚拟混合试验分析。建立基于OpenSees平台的车站地层系统计算模型。利用连接单元连接两个数值分析模型,进行虚拟混合试验。选取车站中柱作为附属程序,其余部分作为主程序进行动力时程分析。通过混合试验结果与有限元模拟结果对比分析,验证了本文所建立的混合试验系统能够准确地反映地震作用下车站地层系统中柱构件的力学行为。虚拟混合试验的可靠性为地下结构物理混合试验设想提供了可行性验证。 展开更多

关键词 车站地层系统 混合试验 虚拟混合试验 OPENSEES openfresco

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基于通用有限元软件ABAQUS的子结构拟动力试验研究 被引量：12

12

作者 王强 冯帆 +1 位作者 张帆 安立刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期515-519,共5页

通过OpenFresco试验协调系统,实现通用有限元软件ABAQUS与MTS电液伺服加载系统的数据传递,采用子结构拟动力试验方法开展单层单跨钢结构框架在地震作用下的反应分析。通过有限元软件模拟结果与试验结果的对比,证明该试验方法的结果与模... 通过OpenFresco试验协调系统,实现通用有限元软件ABAQUS与MTS电液伺服加载系统的数据传递,采用子结构拟动力试验方法开展单层单跨钢结构框架在地震作用下的反应分析。通过有限元软件模拟结果与试验结果的对比,证明该试验方法的结果与模拟结果一致。采用OpenFresco试验协调系统不仅能够实现结构构件层次上的子结构拟动力试验,而且能够使计算子结构部分进入塑性,极大地扩展了拟动力试验的功能。 展开更多

关键词 子结构拟动力试验 有限元 电液伺服加载系统 抗震性能

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基于OpenSees的实时混合模拟试验技术的研究进展

13

作者 付忠余 尹训强 王桂萱 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1463-1475,共13页

实时混合模拟试验技术既可以控制实验成本与规模,又可保证试验数据的准确性,在地震工程中具有良好的发展前景。其中,OpenSees软件具有灵活高效、材料全面等优势,被广泛作为实时混合模拟试验的数值子结构分析平台。首先,探讨了实时混合... 实时混合模拟试验技术既可以控制实验成本与规模,又可保证试验数据的准确性,在地震工程中具有良好的发展前景。其中,OpenSees软件具有灵活高效、材料全面等优势,被广泛作为实时混合模拟试验的数值子结构分析平台。首先,探讨了实时混合模拟试验技术发展历程,梳理了国内外发展重要时间节点;其次,对实时混合模拟理论基础,即实时演算的迭代积分算法的分类与作用进行阐述说明;然后,探究以OpenSees软件为数值子结构模拟分析平台,通过OpenFresco搭载TCP/IP协议实现数值子结构与物理子结构数据交互的混合模拟试验,并依次介绍了国内外重要研究进展;最后,归纳了当前实时混合模拟试验在数值计算与伺服作动器加载方法中存在的问题,并总结现有的实验精度补偿方法。 展开更多

关键词 实时混合模拟试验 积分方法 子结构 有限元分析 OPENSEES openfresco

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