40000KN多功能电液伺服 加载试验系统介绍
40000KN多功能电液伺服加载试验系统
1
机械结构和基本功能
2
控制器和控制软件
3
典型试验
4
改进和完善
2000KN 动载系统
2套
40000KN 静载系统
1套
4000KN 动载系统
1套
机械构成
40000KN多功能 电液伺服加载试验系统
40000KN
1
系 统 示 意 图
通道级、伺 服控制器
阀驱动模块
实时控制级
• 传感器激励，传感器信号调零、放大、滤波A/D转换 • 传感器增益设定，传感器信号极限监测和报警
• 通道级：波形发生、加载和卸载 • 伺服控制器：PID参数调节及输出控制
• 完成指令信号的V — I 转换，驱动电液伺服阀
静态误差
≤±0.2% （Fs）
动态精度：幅值误差
正弦波、三角波、 拍波、方波、斜 波、随机波、地 震波
➢试件规格
➢控制参数
➢加载波形
4000KN动载加载系统主要技术参数
管理级
上位机：系统参数管理、试验参数 管理、实验数据管理、试验管理等
控制级
反馈调节、伺服控制、阀驱动
控制 系统
协调级
下位机:各通道协调加载
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机械结构和基本功能
典型验 改进和完善
1
机械结构和基本功能
典型验
配套工装一：柱子轴压试验小车
改进和完善
1
机械结构和基本功能
典型验
配套工装二：橡胶支座压剪试验小车
改进和完善
座配
压套
剪工 试装
1
验三
联：
接橡
板胶
支
机械结构和基本功能
典型验 改进和完善
40000KN静载系统
0 ～ 40000KN轴向静载 力控精度：0.2% 位控精度：0.2%
轴向载荷 KN
40000 35000 30000
实
215000
验
20000
结
15000
果
10000
5000
0 0 20 40 60 80 100 120 轴向位移 mm
50
40
轴向应力(MPa)
30
1
20
10
0
0
0.004
0.008
0.012
0.016
0.02
LaC3
Lb轴C3向应变
LcC3
L3
2.节点梁宽： 5800 ～6800mm
3.活塞行程， ±250mm
4.试件截面：1200 mm×1200mm
5.横梁上平面距地 板：1500 ～ 5000mm
6.南面试件空间比 北面略小
➢试件规格
1.控制方式：力控、 位控
2.控制方式可自由 切换
3.力控精度<0.2% 4.位控精度<0.2% 5.同向同步和反向
1.上下球面副各一 套
2.轴压小车一套 3.压剪小车一套 4.压剪上连接板：
与下横梁焊接 5.压剪下连接板：
与压剪小车螺栓 连接 6.试验防护装置
➢力学性能
➢试件规格
➢控制参数
➢配套工装
40000KN静载加载系统主要技术参数
1.垂向力：0 ～ 2000KN
2.力传感器误差： <1%
➢力学性能
1.试件高度：0 ～ 8000mm
试件均以斜向剪切滑移为最终破坏形态。随着体积配箍率的 提高，斜裂缝与试件纵轴线之间的夹角越来越大，极限承载 力有所提高，延性也得到相应的改善。
课题名称
钢筋混凝土构件破坏 机理与尺寸效应研究
课题来源
1
国家自然科学基金
课件尺寸
柱高：3000mm 梁宽：6800mm
2.活塞行程，即试 件最大允许变形： ±300mm
3.试件截面：1200 mm×1200mm
4.柱间空间： 2500mm×2500m m
1.控制方式：力控、 位控
2.控制方式可自由 切换
3.力控精度<0.2% 4.位控精度<0.2% 5.压剪试验时，60
秒内，40000KN 活塞振幅1cm， 压力波动<1%
40000KN
1
系 统 轴 压 示 意 图
机械结构和基本功能
典型验 改进和完善
40000KN
1
系 统 节 点 示 意 图
机械结构和基本功能
典型验 改进和完善
40000KN
1
系 统 压 剪 示 意 图
机械结构和基本功能
典型验 改进和完善
40000KN
1
千 斤 顶 试 验 示 意 图
机械结构和基本功能
典型验 改进和完善
40000KN
1
机械结构和基本功能
系
统
正
面
典型验
图
改进和完善
40000KN
1
系 统 侧 面 图
机械结构和基本功能
典型验 改进和完善
1.轴力：0 ～ 40000KN轴力
2.抵消侧向力： 4000KN
3.油压传感器误差： <1%
4.力传感器误差： <1%
1.试件高度：0 ～ 8000mm
幅值、相 位、幅相
性能 指标
≤±0.2% （Fs）
修正算法 ≤ 2° 动态精度：相位误差
控制系统架构
1
机械结构和基本功能
典型验 改进和完善
课题名称 钢筋混凝土构件破坏机理与尺寸效应研究
课题来源
1
国家自然科学基金
课题负责人 杜修力 教授
试验 陈利民 符佳
试件尺寸 800mm×800mm×2400mm
同步 6.最大速度：
200mm/s 7.频率：0 ～5Hz
正弦波、三角波、 拍波、方波、斜 波、随机波、地 震波
➢控制参数
➢加载波形
2000KN动载加载系统主要技术参数
1.水平力：0 ～ 4000KN
2.力传感器误差： <1%
3.滑动摩擦系数 <0.25%
➢力学性能
1.试件高度：0 ～ 8000mm
力传感器和油压传感器
2000KN动载系统
0 ～ 2000KN同步异步动载 力控精度：0.2% 位控精度：0.2% 力传感器
主要 功能
组合功能
压剪 轴压+边节点低周反复加载 轴压+十字节点低周反复加载 其他（需要另外工装配合）
4000KN动载系统
0 ～ 4000KN垂向压力 力控精度：0.2% 位控精度：0.2% 力传感器
2.活塞行程，即试 件最大允许水平 变形：±600mm
3.试件截面： Φ 1900mm
4.节点横梁上平面 距地板：1500 ～ 5000mm
5.作动器垂向行程： 2000mm
1.控制方式：力控、 位控
2.控制方式可自由 切换
3.力控精度<0.2% 4.位控精度<0.2% 5.最大速度：
62.8mm/s 6.频率：0 ～1Hz
管理级
系统参数管理 试验参数管理 试验数据管理
试验管理
• 传感器参数设定 • 系统控制参数设定
• 试验谱编制 • 试验控制参数
• 试验数据接收、显示、存储等 • 试验数据处理
• 试验过程干预，如卸载、暂停等 • 试验谱加载
协调修正级
▪ 时限判定 ▪ 误差判定 ▪ 幅值、相位同步修正 ▪ 超差相应
反馈调节器