試驗(yàn)力學(xué)與方法復(fù)習(xí)資料

1、應(yīng)變的定義?Ls =式中：L思考題應(yīng)變 測(cè)區(qū)長(zhǎng)度的變化量測(cè)區(qū)的原始長(zhǎng)度，稱之為標(biāo)距 應(yīng)變測(cè)量橋路有哪幾種？橋路輸出應(yīng)變的表達(dá)式?基本測(cè)量橋路：1/4橋、1/2橋、全橋全橋測(cè)重法；0 = ；1 - ；2 ；3 - ； 4；3 ；4；5 ；622半橋測(cè)量法；0 = ；1 一1 TOC o 1-5 h z 每臂雙片測(cè)量法的=何謂電阻絲的應(yīng)變效應(yīng)？利用電阻絲的應(yīng)變效應(yīng)，所謂電阻絲的應(yīng)變效應(yīng)指的是電阻絲的電阻值隨其本身應(yīng)變（伸R = p-長(zhǎng)或縮短）而改變的一種物理性質(zhì)i多電橋的輸入端與輸出端指是什么？ 一般用什么符號(hào)表示?輸入端：與外接電源連接端，如圖中A、C輸出端：與所測(cè)試構(gòu)件連接段，如圖 B.D頂點(diǎn)

2、：A B C DE+, U+, E-, U-拳斜拉索索力測(cè)試方法有哪些？目前測(cè)量索力的方法主要有：壓力表測(cè)定法、壓力傳感器測(cè)定法（應(yīng)變式或振弦式）鋼索測(cè)力儀法、振動(dòng)頻率法、磁通量法、電阻應(yīng)變片測(cè)試法等拿 斜拉索索力與哪些因素有關(guān)？利用理想弦的振動(dòng)方程計(jì)算斜拉索索力有一定的誤差，主要是因?yàn)樾崩魉髁Σ粌H 跟索的長(zhǎng)度、線密度、振動(dòng)頻率有關(guān)，還跟索的剛度及垂度有關(guān)。振動(dòng)法測(cè)量斜拉索索力的原理是什么？TE疝yT 是索白張力（N）;m是索的線密度（kg/m）;L 是索的計(jì)算長(zhǎng)度（m）; f為理想頻率段內(nèi)的各階頻率差的平均值拿 索振動(dòng)信號(hào)的頻譜圖有什么特點(diǎn)？ 弦振動(dòng)的頻譜圖呈倍頻關(guān)系多 系統(tǒng)作自由衰減振動(dòng)

3、時(shí),其振動(dòng)頻率與系統(tǒng)固有頻率有什么關(guān)系？-22,.d n - n解決工程振動(dòng)問(wèn)題有哪兩種方法？（理論分析法一正過(guò)程，實(shí)驗(yàn)方法 一逆過(guò)程）系統(tǒng)物理參數(shù)、模態(tài)參數(shù)、及響應(yīng)參數(shù)有哪些？（物理參數(shù)：質(zhì)量、阻尼、剛度等； 模態(tài)參數(shù)：模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)阻尼或阻尼比、模態(tài)剛度、頻率、模態(tài)矢量或振型；響 應(yīng)參數(shù)：位移響應(yīng)、速度響應(yīng)、加速度響應(yīng)、應(yīng)變響應(yīng)等）系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的表述方法有哪些？（時(shí)間空間、頻率空間、模態(tài)空間）簡(jiǎn)諧振動(dòng)、周期振動(dòng)、非周期振動(dòng)的頻譜圖有什么特點(diǎn)（簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻譜圖就一條直 線；復(fù)雜周期振動(dòng)頻譜圖是由若干條離散線組成，故稱離散譜；非周期函數(shù)的頻譜 圖形是頻率的連續(xù)曲線，故稱為連續(xù)譜。多振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的

4、組成？（四個(gè)部分：激勵(lì)部分、傳感部分、傳輸部分、分析或測(cè)量 部分）環(huán)境激勵(lì)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)；（優(yōu)：無(wú)需激振設(shè)備，成本低。缺：信噪比低，由于環(huán)境 激勵(lì)輸入無(wú)法測(cè)量，故無(wú)法得到頻響函數(shù)。）肇 初位移法或突然卸荷法，系統(tǒng)按第一階固有頻率作自由衰減振動(dòng)，因此該方法只能 得到系統(tǒng)的第一階模態(tài)參數(shù)。單位脈沖信號(hào)的頻譜圖是一條平直譜，包含0到8的所有頻率成分?？焖僬覓呙杓ふ穹ㄅc脈沖錘擊激振法，試驗(yàn)時(shí)間很短，均屬于瞬態(tài)激振法，快速 方便，能夠同時(shí)得到系統(tǒng)多階的模態(tài)參數(shù)，在模態(tài)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到。肇 目前結(jié)構(gòu)自振特性測(cè)試時(shí)，環(huán)境激勵(lì)是一種應(yīng)用最為廣泛的測(cè)試方法，這種方法認(rèn) 為環(huán)境激勵(lì)輸入信號(hào)是純隨機(jī)信號(hào)（即白噪聲信號(hào)

5、）。白噪聲信號(hào)的頻譜圖與單位脈沖信號(hào)一樣，也是一條平直線（平直譜） ，即輸入信號(hào)包含 0到8的所有頻率成 分，因此可以得到橋梁多階的自振特性。利用力錘進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)于同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象，力錘錘帽越硬，輸入信號(hào)的頻譜圖 頻帶越寬，但能量越分散。反之，力錘錘帽越軟，輸入信號(hào)的頻譜圖頻帶越窄，但 能量越集中。因此，試驗(yàn)對(duì)象頻率較低，則應(yīng)選擇軟的錘帽，試驗(yàn)對(duì)象頻率較高， 則應(yīng)選擇硬的錘帽。多振動(dòng)傳感器又叫作換能器、拾振器、其作用將機(jī)械量接收下來(lái)，并轉(zhuǎn)換為與之成比 例的電量。拳振動(dòng)傳感器的分類（按所測(cè)的機(jī)械量可分為：位移傳感器、速度傳感器、加速度傳 感器、力傳感器、應(yīng)變傳感器）. 壓電式傳感器沒(méi)有方向性，

6、因此可應(yīng)用于斜拉索索力測(cè)量；拿 數(shù)字信號(hào)分析的基本過(guò)程？時(shí)間域信號(hào)-I抗混濾波I 波形采樣|及1數(shù)轉(zhuǎn)換T加窗 -T 決速博里葉變換FH 撅率域信號(hào)濾波器的作用？有哪幾種？ 在結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試中，低通濾波器、高通濾波器、帶通濾 波器及帶阻濾波器。應(yīng)用較多的是低通濾波器，設(shè)置低通濾波器時(shí)，濾波器的上限 頻率不能大于采樣頻率的一半。采樣頻率？采樣間隔？波形采樣是將連續(xù)信號(hào)通過(guò)采樣轉(zhuǎn)化為離散信號(hào)，相鄰兩個(gè)采樣點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為采樣間隔At,其倒數(shù)為采樣頻率 fs。噬采樣定理？采樣頻率fs必須大于被分析信號(hào)中最高頻率的兩倍以上，否則會(huì)產(chǎn)生頻率混疊現(xiàn)象，即1高頻信號(hào)通過(guò)采樣變成了低頻信號(hào)。fs = .t 2f

7、m快速離散傅里葉變換要求分析點(diǎn)數(shù)N應(yīng)為2的n次方，如分析點(diǎn)數(shù)N應(yīng)為、512、1024、 2048、 11 f。肇 頻率分辨率的表達(dá)式？頻率分辨率：&=丁=、1+=；T N. t N如何利用幅頻曲線測(cè)得衰減系數(shù)？由共振峰極值 Hm求得半功率點(diǎn)幅值 Hp=0.707Hm,再由半功率點(diǎn)Hp的帶寬求得衰減系數(shù)近似值：n . ( 2 - 1) 2回出簡(jiǎn)支梁前四階振型圖吊,次型i半導(dǎo)廠江1門甲二芹岳型：:微WJ節(jié)=|十三型：L.：上打后，九片,道三加春型 丁啜卷“小多指出簡(jiǎn)支梁前四階振型的模態(tài)節(jié)點(diǎn)的位置。注意參考點(diǎn)或錘擊點(diǎn)不能放在感興趣振 型的模態(tài)節(jié)點(diǎn)上。錘擊點(diǎn)不能放在跨中。如果放在跨中，則無(wú)法激振出第二

8、階模態(tài)，同理如果放在1/4處將無(wú)法激振出第四階模態(tài)簡(jiǎn)述光測(cè)力學(xué)的內(nèi)容及光彈性實(shí)驗(yàn)的基本原理。答：光測(cè)力學(xué)是應(yīng)用光學(xué)的基本原理，結(jié)合力學(xué)的理論，通過(guò)數(shù)學(xué)的推演，以實(shí)驗(yàn)為手段，來(lái)測(cè)量物體中的應(yīng)力、應(yīng)變和位移等力學(xué)量，去研究和驗(yàn)證物體的變形機(jī)理和固有的力學(xué)行 為。光彈性實(shí)驗(yàn)的基本原理是利用偏振光通過(guò)在受力變形下發(fā)生人工雙折射的透明模型，就能產(chǎn)生光學(xué)干涉條紋圖形， 分析這些干涉條紋的圖形， 可以計(jì)算出模型內(nèi)部的應(yīng)力大小和方 向，然后按照力學(xué)的相似關(guān)系換算為實(shí)際結(jié)構(gòu)物的應(yīng)力。令簡(jiǎn)述光彈性實(shí)驗(yàn)的主要特點(diǎn)。答：光彈性實(shí)驗(yàn)是利用光的雙折射現(xiàn)象來(lái)可視化應(yīng)力的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，是光測(cè)力學(xué)中三維實(shí)驗(yàn)應(yīng)力/應(yīng)變分析的一種

9、至今仍然十分有效的方法。主要特點(diǎn)是能直觀地通過(guò)光學(xué)圖案觀測(cè)到整個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力分布的全貌，尤其是能精確地觀測(cè)到應(yīng)力集中區(qū)域應(yīng)力連續(xù)變化的情況，這對(duì)比較各種設(shè)計(jì)方案， 校核原定的設(shè)計(jì)都是十分有用的。它是一種全場(chǎng)性測(cè)量法， 故用這種方法能了解到結(jié)構(gòu)物內(nèi)應(yīng)力 (或位移)分布的全貌， 能清晰地反映出應(yīng)力集中現(xiàn)象，立即得到應(yīng)力集中系數(shù). 能容易地定出最大應(yīng)力值及其所在位置，能方便地獲得結(jié)構(gòu)物的邊界應(yīng)力值。直觀性強(qiáng)。一目了然。可以逐點(diǎn)求出應(yīng)力或位移，也可以求出任意位置處的應(yīng)力或位移。其次，可以足夠精確地解決二維和三維模型的邊界應(yīng)力和內(nèi)部任一截面的應(yīng)力分布，尤其是解決內(nèi)部應(yīng)力的特點(diǎn)，實(shí)為其它實(shí)驗(yàn)方法所不能比擬

10、的。光彈實(shí)驗(yàn)還能圓滿地解決自重應(yīng)力問(wèn)題。 簡(jiǎn)述互補(bǔ)色的性質(zhì)。答：T質(zhì)1 :若互補(bǔ)二色相加，假如濃度相當(dāng)，則混合成白色。性質(zhì)2:若互補(bǔ)二色中如有一色消失，則代替它而呈現(xiàn)的是另一互補(bǔ)色，該性質(zhì)稱為白光互補(bǔ)性質(zhì)。性質(zhì)3:相鄰兩色混合和結(jié)果是介于該二色之間的一種顏色。簡(jiǎn)述顏色與色光的定義及其區(qū)別。答：顏色與色光是兩個(gè)不同的物理概念。色光是指由光波頻率、波長(zhǎng)所決定的光的顏色，如：紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫、七 色。顏色是指對(duì)七色光的吸收和反射的結(jié)果給人的視覺(jué)產(chǎn)生的效果。不能吸收或吸收較小， 或反射的色光即為顏色，如紅花就是吸收綠的色光.反射紅的色光給人的視覺(jué)產(chǎn)生紅色的效 果。兩者的區(qū)別還表現(xiàn)在：.兩者組

11、合的效果不同.如、七色光組合成白光，而七顏色組合成黑色；.色光是由波長(zhǎng)決定，固定不變的。而顏色是不固定的。 只是對(duì)不同光波有固定的吸收和反射的光學(xué)特征。如在紅光下綠色呈黑色。令何謂“布魯斯特”定律。答：設(shè)光彈性模型為平面時(shí)，只要不超過(guò)模型材料的彈性極限，通過(guò)模型的光波按照模型材料的雙折射性質(zhì)將遵循下列兩條規(guī)律：(1)光波垂直通過(guò)平面受力模型內(nèi)任一點(diǎn)時(shí)，它只沿著這點(diǎn)的兩個(gè)主應(yīng)力方向分解并震動(dòng)，且只在主應(yīng)力平面內(nèi)通過(guò)。(2)兩光波在兩主應(yīng)力平面內(nèi)通過(guò)的速度不等，因而其折射率發(fā)生了改變，其變化量與主應(yīng)力大小成線性關(guān)系。何謂等色線及等傾線。答：當(dāng)用白光做光源時(shí)，這時(shí)干涉條紋是彩色帶組成的，凡是n值相等

12、的譜線，條紋的顏色相同，也就是某一種入光波發(fā)生消光，則出現(xiàn)互補(bǔ)色，故稱干涉條紋為等色線， 等色線的光學(xué)含義是光程差相等的等值線，力學(xué)含義是主應(yīng)力差相等的等值線。由于1 ,、max 二二(；- 1 一- 2)2,故等色線又表示最大剪應(yīng)力等值線.它是光彈性實(shí)驗(yàn)方法中最基本的資料。等傾線的產(chǎn)生也可以從光學(xué)概念來(lái)理解，凡與主應(yīng)力平面之一重合的起偏振振動(dòng)平面上的光矢量，通過(guò)應(yīng)力模型時(shí)， 必不改變振動(dòng)平面， 但是這些點(diǎn)上的光線必為垂直正交的分析 鏡所擋住，故這些消光的點(diǎn)連成等傾線。 從物理意義來(lái)講，等傾線是擋光造成的暗線， 因此 習(xí)慣上稱為消光應(yīng)改為擋光。等傾線也是光彈實(shí)驗(yàn)中另一組最基本資料。何謂“凍結(jié)”

13、現(xiàn)象，簡(jiǎn)述其化學(xué)機(jī)理。答：環(huán)氧樹脂在110c條件下，彈性模量很小，相應(yīng)很小的力就可以產(chǎn)生很大的變形,通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在保持荷載的狀態(tài)下將溫度緩慢下降至室溫，然后卸去荷載，那么110c條件下的應(yīng)力狀態(tài)將固結(jié)在模型內(nèi)，這種現(xiàn)象稱為凍結(jié)。凍結(jié)的化學(xué)機(jī)理可粗略地理解為：環(huán)氧樹脂屬于高分子聚合物.它存在不可熔和可熔的兩種分子鍵的網(wǎng)絡(luò)，而且，不可熔的分子鍵在材料中相互建成的網(wǎng)絡(luò)被可熔的分子鍵網(wǎng)絡(luò)所 填滿。在室溫時(shí)，這兩種網(wǎng)絡(luò)都是固態(tài)的，所作用的荷載由兩種網(wǎng)絡(luò)共同承擔(dān)。所以彈性模 量值很高，當(dāng)溫度上升后，可熔網(wǎng)絡(luò)逐漸熔化而破壞， 這時(shí)荷載主要是由不可熔的網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)， 由于全部荷載都由不可熔的網(wǎng)絡(luò)來(lái)承擔(dān)，所以彈

14、性模量值很低。若這時(shí)開始降溫，則可熔網(wǎng)絡(luò)又自行固化，并約束著已經(jīng)變形的不可熔網(wǎng)絡(luò)，直至室溫。即使卸去荷載，這一變形仍留在材料中。即不可熔網(wǎng)絡(luò)的變形被“凍結(jié)”下來(lái)了。當(dāng)適當(dāng)控制切削加工溫度時(shí)，“凍結(jié)”狀態(tài)不受切削影響。理想的光彈性材料應(yīng)滿足哪些要求？答：1.材料必須透明、均質(zhì)、色淺、透明度好，在未受力前是各向同性的，受力后具有 暫時(shí)雙折射的效果；.材料的光學(xué)靈敏度高，即材料條紋值低，彈性模量大，也就是E/f質(zhì)量系數(shù)大，能形成清晰的條紋圖案；.初應(yīng)力及殘余應(yīng)力小，且易于消除；.力學(xué)蠕變和光學(xué)蠕變效應(yīng)小，這在一定荷載作用下，條紋幾乎不隨時(shí)間而增加， 時(shí)間、邊緣效應(yīng)很?。?應(yīng)力與應(yīng)變，應(yīng)力與條紋級(jí)數(shù)都

15、有線性關(guān)系，且比例極限高；.制造過(guò)程簡(jiǎn)易，易于機(jī)械加工成各種形狀，價(jià)格低廉；.盡可能滿足各種實(shí)驗(yàn)的要求，例如變彈模，耐高溫性能，光彈性特點(diǎn)，等等。簡(jiǎn)述全息干涉法的特點(diǎn)。答：普通透射光彈法中只能得到等色線和等傾線兩組資料，為求得全部應(yīng)力分量，需要 補(bǔ)充一個(gè)條件，如采用剪應(yīng)力差法等， 但需要進(jìn)行繁瑣的計(jì)算工作，而全息照相與光彈性法相結(jié)合，即全息干涉法同時(shí)紀(jì)錄等色線和等厚線的全息光彈性法，再加上等傾線數(shù)據(jù)， 便可求得全部應(yīng)力分量；應(yīng)用全息光彈性法， 不僅計(jì)算簡(jiǎn)單方便，而且所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較高 的精度。 簡(jiǎn)述全息照相的原理及特點(diǎn)。答：全息照相的原理是利用光的干涉原理，利用兩束光的干涉來(lái)記錄被攝物體的

16、信息，它不僅記錄了物體光波的振幅，同時(shí)也記錄了它的位相， 再利用光的衍射現(xiàn)象， 在一定條件下使物光再現(xiàn)，得到逼真的三維物像。全息照相的特點(diǎn)：1.具有立體感；2.可分割性；3.可重疊記錄。結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)有哪幾種型式，并試比較它們的異同點(diǎn)?答: 擬靜力試驗(yàn)、擬動(dòng)力試驗(yàn)和模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)： 相同點(diǎn)：都是研究建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的試驗(yàn)方法。 不同點(diǎn)：試驗(yàn)的目的試驗(yàn)的加載制度荷載的類型(4)試件的尺寸試驗(yàn)的目的擬靜力試驗(yàn)是對(duì)材料或結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)進(jìn)行深入的了解，它可以最大限度的獲得試件的剛度、承載力、變形和耗能等信息，即揭示了結(jié)構(gòu)抗震性能方面的基本規(guī)律，從而發(fā)展出抽象的、概 括性的結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型；擬動(dòng)力試驗(yàn)和模

17、擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)則是將已經(jīng)存在的數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，根據(jù)試驗(yàn)對(duì)預(yù)期的響應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證。 試驗(yàn)的加載制度 擬靜力試驗(yàn)的加載制度是按照試驗(yàn)要求人為設(shè)計(jì)的荷載形式，類似與普通靜載試驗(yàn)的加載制度，所不同的就在于它是反復(fù)周期荷載，與確定的地震無(wú)直接關(guān)系； 擬動(dòng)力試驗(yàn)和模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)則是輸入已發(fā)生的地震波或者是人工合成的地震波。荷載的類型擬靜力試驗(yàn)和擬動(dòng)力試驗(yàn)均屬于靜載試驗(yàn)； 模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)屬于動(dòng)載試驗(yàn)。利用靜載試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，其結(jié)果是偏于保守， 是可行的。這是由于加載速度越慢，結(jié)構(gòu)反映出來(lái)的強(qiáng)度越低。(4)試件的尺寸擬靜力試驗(yàn)和擬動(dòng)力試驗(yàn)多采用足尺或大比例的試件，模型比例一般在

18、1: 11: 4之間；模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的試件一般為小尺寸的試件，由于小尺寸試件的模型相似比很難滿足要求， 特別是在彈塑性范圍，試驗(yàn)結(jié)果很難推廣到原型結(jié)構(gòu)上。簡(jiǎn)述地震模擬振動(dòng)臺(tái)的基本原理？答：地震模擬振動(dòng)臺(tái)是一項(xiàng)綜合有土建、機(jī)械、液壓、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和 振動(dòng)量測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)工程，其基本原理是控制系統(tǒng)中給出地震波，經(jīng)過(guò)三參量發(fā)生器，與由臺(tái)面上的反饋控制位移、 加速度傳感器經(jīng)歸一放大后的三參量反饋信號(hào)形成閉環(huán)控制、經(jīng)伺服放大、象限控制合成后形成各個(gè)激振器的控制信號(hào)，經(jīng)閥控器驅(qū)動(dòng)電液伺服閥，在液壓源高壓液流的推動(dòng)下，由激振器帶動(dòng)地震模擬振動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)述地震模擬振動(dòng)臺(tái)的構(gòu)成？答：地震模擬振動(dòng)臺(tái)的

19、基本構(gòu)成由以下四部分組成：一、臺(tái)面及支承導(dǎo)向系統(tǒng)；.固定試件的剛性振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面；.限定自由度數(shù)的導(dǎo)向裝置；.豎向支承導(dǎo)向裝置；.有垂直向振動(dòng)時(shí)的靜荷平衡支承裝置；.機(jī)械安全保護(hù)裝置。二、激振系統(tǒng)；.雙出桿雙作用液壓激振器；.激振器與臺(tái)面和基礎(chǔ)之間的連接裝置；.電液伺服閥；.作為控制元件的位移傳感器；三、液壓源系統(tǒng)；.液壓泵站；.蓄能器組；.水冷卻系統(tǒng)；.高低壓管道系統(tǒng)；.向激振器供油的油路分配系統(tǒng)；.液壓源控制系統(tǒng)。四、控制系統(tǒng)。除了以上四個(gè)主體部分外，還有一系列的配套設(shè)施，包括：.安裝地震模擬振動(dòng)臺(tái)主體的基礎(chǔ)；.放置地震模擬振動(dòng)臺(tái)和基礎(chǔ)的試驗(yàn)大廳；.試驗(yàn)大廳中配備有安裝及運(yùn)送試件的起重設(shè)備；.

20、有控制室，放置地震模擬振動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)；.安裝液壓源的油源室；.放置量測(cè)儀器和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理室；.強(qiáng)電配電室，主要供液壓源用強(qiáng)電；.供液壓源冷卻的水供應(yīng)系統(tǒng)，包括供水池、冷卻塔等；.振動(dòng)量測(cè)系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)；.試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視系統(tǒng)，通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，試驗(yàn)過(guò)程及試件破壞過(guò)程的錄制系統(tǒng)。簡(jiǎn)述福州大學(xué)地震模擬振動(dòng)臺(tái)臺(tái)陣系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn)？答：福州大學(xué)地震模擬振動(dòng)臺(tái)臺(tái)陣系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn)是：福州大學(xué)地震模擬振動(dòng)臺(tái)三臺(tái)陣系統(tǒng)是福州大學(xué)土木工程學(xué)院的主要設(shè)備之一。該振動(dòng)臺(tái)臺(tái)陣系統(tǒng)主要用于各種地震工程力學(xué)的基礎(chǔ)性理論研究、各類建筑結(jié)構(gòu)、大跨懸索橋、斜拉橋、高架橋、立交橋、輕軌高架等公路及鐵路橋的整體抗震研究、

21、城市管線結(jié)構(gòu)以及能源管線的抗震研究、地鐵、 隧道結(jié)構(gòu)抗震及高邊坡等的抗震試驗(yàn)研究、運(yùn)輸模擬研究等等，對(duì) 研究模型進(jìn)行振動(dòng)荷載（包括 F.G波、隨機(jī)波等）試驗(yàn)，為原型結(jié)構(gòu)和材料的動(dòng)力特性研究 和分析驗(yàn)證提供試驗(yàn)手段。包括三個(gè)振動(dòng)臺(tái)，其中中間為固定的 4亦4m水平雙向振動(dòng)臺(tái)，兩邊為 2.5mX2.5m可移 動(dòng)的水平雙向振動(dòng)臺(tái)各一個(gè)， 三個(gè)臺(tái)在10mM 30m的基坑內(nèi)呈一直線布置， 三個(gè)臺(tái)面的頂平 面與實(shí)驗(yàn)室地坪相平，小臺(tái)與大臺(tái)的最小距離不應(yīng)大于0.5m,小臺(tái)與大臺(tái)最大距離為 10m12m。每個(gè)振動(dòng)臺(tái)獨(dú)立工作模式（三個(gè)單臺(tái)分別控制）三臺(tái)合成一體工作模式（三臺(tái)同步工作，相當(dāng)于10.0m x 2.5m單

22、個(gè)大型振動(dòng)臺(tái)）；任意兩個(gè)振動(dòng)臺(tái)做關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)的工作模式(任意兩個(gè)振動(dòng)臺(tái)同步控制，輸入控制波形可以相同，也可以不同)；三個(gè)振動(dòng)臺(tái)作關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)的臺(tái)陣工作模式(全部三個(gè)振動(dòng)臺(tái)同步控制，輸入控制波形可以相同，也可以不同，即作為一套3X2自由度的振動(dòng)臺(tái)臺(tái)陣系統(tǒng))。模型配重計(jì)算：某鋼筋混凝土高層建筑，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件總質(zhì)量mp為5.0X 107kg,活載及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量mop為3.5X 107kg ,欲使用微粒鋼筋混凝土制作模型，選取幾何尺寸相似比系數(shù)lr= 0.05,彈性模型相似比系數(shù) Er =0.2,其中，原型鋼筋混凝土質(zhì)量密度為2400kg/m3,模型微粒鋼筋混凝土模型質(zhì)量密度為 2300kg/m3。請(qǐng)分別采用

23、人工質(zhì)量模型、忽略重力模型及欠人工質(zhì)量模 型求其它物理量的相似比系數(shù)和臺(tái)面載荷(模型與配重的質(zhì)量) 。 解：(1)采用人工質(zhì)量模型mm =mp1r3Pr =5.0父107 父(0.05)3 M(2300/2400) = 6.0m 103kg (模型重) TOC o 1-5 h z 23.ma =Er1r mp mm =19.0父10 kg(結(jié)構(gòu)構(gòu)件配重)_23.moa = Erlr mp = 17.5父103 kg(非結(jié)構(gòu)構(gòu)件配重)臺(tái)面載荷為(6.0+19.0+17.5) x 1000kg = 42500kg。其它物理量相似比為：ar=gr=1、tr =0.224、Hr =4.472 HYPE

24、RLINK l bookmark47 o Current Document IIII(2)采用忽略重力模型mm = mD1r3=6.0 103 kgm p r HYPERLINK l bookmark49 o Current Document .33.mom =mp1r ： r = 4.2 10 kg臺(tái)面載荷為(6.0+4.2) x 1000kg = 10200kg。其它物理量相似比為：ar =4.174、g1=1、t1= 0.109、皿1=9.138 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document (3)采用欠人工質(zhì)量模型 .33 .mm 二mp1r r

25、=6.0 10 kg IIIp i imom =m.p1r2Er =17.5 103kg臺(tái)面載荷為(6.0+17.5) x 1000kg = 10200kg。其它物理量相似比為：Pr =(mm+ma+mom )13(mp+mop )= 3.294、ar =Er/4 R 卜1.214、tr =1r/Er )=0.203、% =4.928.應(yīng)變測(cè)試的主要方法：機(jī)測(cè)法、光測(cè)法、電測(cè)法.目前測(cè)量索力的方法主要有：壓力表測(cè)定法、壓力傳感器測(cè)定法（應(yīng)變式或振弦式） 索測(cè)力儀法、振動(dòng)頻率法、磁通量法、電阻應(yīng)變片測(cè)試法等，顯然除了振動(dòng)頻率法外其它 方法均無(wú)法應(yīng)用于成索的索力測(cè)試。.理想弦的振動(dòng)方程T 是索的張

26、力（N）;m是索的線密度（kg/m）;L 是索的計(jì)算長(zhǎng)度（m）;fn 是索的第n階振動(dòng)頻率（Hz）;.利用基頻（或頻差）計(jì)算弦的張力T = 4mL2 f2Af為理想頻率段內(nèi)的各階頻率差的平均值.斜拉索索力實(shí)驗(yàn)研究：壓電式傳感器、位移等;.通過(guò)應(yīng)變測(cè)量可轉(zhuǎn)換為測(cè)力（軸力、彎矩、扭矩、剪力） 上式翥的：赤癖融輸出應(yīng)變等于領(lǐng)曾應(yīng)變4目減，對(duì)臂應(yīng)變儡口一 9.基本測(cè)量橋路：1/4橋、1/2橋、全橋?橋適用于恒溫環(huán)境、導(dǎo)線電阻極小；？橋應(yīng)用較廣；全橋適用于條件相當(dāng)惡劣.筒式壓力傳感器電阻應(yīng)變?cè)淼耐茝V.電測(cè)位移計(jì)-電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用.動(dòng)撓度或動(dòng)應(yīng)變與靜撓度或靜應(yīng)變的比值稱為活荷載的沖擊系數(shù)。.為了測(cè)

27、定沖擊系數(shù)，應(yīng)使車輛以不同速度駛過(guò)橋梁，并逐次記錄跨中撓度或關(guān)鍵截面應(yīng) 變的時(shí)程曲線。傳感器-應(yīng)變片或位移計(jì). 按沖擊系數(shù)的定義有：1:(YdYd maxmax Ydmin)/2式中：Ydmax 最大動(dòng)撓度值或最大動(dòng)應(yīng)變值；（Ydmax +Ydmin ） /2最大靜撓度值或最大靜應(yīng)變值；應(yīng)將實(shí)測(cè)的撓度或應(yīng)變時(shí)程曲線計(jì)算出來(lái)的沖擊系數(shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的沖擊系數(shù)。.標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的沖擊系數(shù)：Yd max(Ydmax Ydmin)/2-1 dyn 1ndyn動(dòng)力試驗(yàn)荷載效率；計(jì)算方法同靜載試驗(yàn)效率15.衰減系數(shù)n：c;有阻尼振動(dòng)頻率:n 二2m16.1.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一一是振動(dòng)測(cè)試中的正問(wèn)題2 - n

28、22參數(shù)識(shí)別或系統(tǒng)識(shí)別是振動(dòng)測(cè)試中的第一類反問(wèn)題3載荷識(shí)別4振動(dòng)控制是振動(dòng)測(cè)試中的第二類反問(wèn)題5結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)17.系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述通常有三種：.時(shí)間空間（時(shí)間域）一一時(shí)間模型它是以機(jī)械量的瞬時(shí)值為縱坐標(biāo)，以時(shí)間為橫坐 標(biāo)，得到的振動(dòng)記錄波形；超低頻橋梁（大跨徑斜拉橋、懸索橋）振動(dòng)測(cè)試時(shí)，往往選擇位移傳感器.頻率空間（頻率域）一一頻率模型振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的組成（四個(gè)部分）%環(huán)境輸入錘傳感部分四個(gè)部分：激振、傳感、懶I涪即或分析部分3.模態(tài)空間（模態(tài)域）一一模態(tài)模%.振動(dòng)傳感器的分類按機(jī)械接收原理分：相對(duì)式振動(dòng)傳感器，絕對(duì)式（慣性式）振動(dòng)傳感器； 按機(jī)電變換原理分：電動(dòng)式振動(dòng)傳感器、壓電式、電容式、電阻式、電渦流式； 按所測(cè)的機(jī)械量分： 位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、力傳感器、應(yīng)變傳感器。按頻帶分：高頻傳感器、低頻傳感器、超低頻傳感器.通過(guò)結(jié)構(gòu)動(dòng)撓度時(shí)，所采用的相對(duì)式位移傳感器，應(yīng)滿足頂桿的跟隨條件：Fm（頂桿的質(zhì)量）x a（被測(cè)系統(tǒng)的最大加速度），否則位移計(jì)的頂桿與測(cè)點(diǎn)表面會(huì)發(fā)生撞擊，無(wú) 法準(zhǔn)確地記錄動(dòng)撓度曲線。.壓電式傳感器在斜拉索索力測(cè)量上應(yīng)用由質(zhì)量塊、彈簧、阻尼器構(gòu)成的拾振器是具有方