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实验系统
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高速铁路多功能振动台试验系统

发布时间:2016-09-21    作者:    来源:     浏览次数:


试验系统构成

高速铁路多功能振动台试验系统由1个4m×4m六自由度固定台和3个4m×4m六自由度移动台所组成,4个振动台均建在同一直线上,可独立使用,也可组成多种间距台阵,单个振动台具有三向六自由度、大行程、宽频带等特点。该试验系统共分两期建设,一期建设现已完成,即为双台六自由度振动台试验系统,由1个固定台和1个移动台组成,台阵间距在 6~25m可调。整个试验系统主要由以下几部分组成:两套六自由度振动台(作动器、伺服阀、差压传感器、轴承以及钢平台)、可移动台安装位置的调整系统(支撑系统、夹紧系统、绞车系统、管路链)、一套PULSAR双台阵数字控制系统(伺服控制器、调制器、计算机硬/软件、不间断电源)、液压动力源(液压油源、液压油源分配器、电机/泵、蓄能器、油水热交换器)等。

二期将添加2个六自由度移动台,台阵地坑已预留2个振动台的安装基础及移动轨道,且技术规格中也充分考虑了台阵系统的扩充能力,从而将可构建完整的高速铁路多功能4台阵试验系统。

试验系统技术参数

高速铁路振动台试验系统主要技术参数如下表所示

振动台试验系统主要技术参数表

项目名称

技术指标

A台(固定台)

B台(移动台)

振动台尺寸(长×宽)

4m×4m

4m×4m

自由度数目

3向6自由度

3向6自由度

双台联动自由度

12自由度联动

双台间距

6-25 m可调

最大试件质量

30 ton

台面最大位移和最大加速度

X向

250 mm,±0.8g(满载)

Y向

250 mm,±0.8g(满载)

Z向

160 mm,±1.6g(满载)

正弦波振动速度

750mm/s

最大地震峰值速度

1000mm/s

最大倾覆力矩

30 ton. m

最大偏心力矩

20 ton. m

工作频率范围

0.1-50Hz

拥有的试验能力

双台六自由度振动台试验系统的设备由英国SERVOTEST公司提供,可以实现单台6个自由度控制,也可实现双台12自由度控制,具有大行程、宽频带、台阵间距在 6~25m之间可调等特征,可进行广泛领域内的振动和抗震试验研究,特别为承担高速铁路桥梁、路基、隧道和房屋结构多点输入地震模拟试验和高速铁路人体舒适度试验提供了必要的条件,为我国高速铁路建造技术中关键科学技术问题的解决提供了国内技术最先进、功能最齐全的大型试验平台。此外,多功能振动台试验系统还可以开展大型机电设备、石油化工设备、核电站设施和管道结构等的振动台试验。

所处国内外水平

目前已建双台六自由度振动台试验系统是世界上为数不多的可以实现双台12自由度控制的台阵试验系统,系统的总体技术水平和性能指标处于国际领先水平,台阵工作模式及轨道移动方式独具特色,并采用了目前国际上最先进的数字控制系统和软件。高速铁路多功能振动台试验系统二期建设完成之后,将成为世界上第一套可实现4台24自由度控制的台阵试验系统。

高速铁路振动台试验系统进行了单台钢架及沙土液化试验和双台刚性连接联动试验,各项指标均达到验收合格要求。该试验系统已完成高速铁路客站地震模拟试验和高速铁路桥梁桥墩的振动台模型试验。