加载装置设计及校准方法研究

① 控制系统校正方法的基本方法

常用的基本方法有根轨迹法和频率响应法两种。
①轨迹法设计校正装置当性能指标以时间域量值（超调量、上升时间、过渡过程时间等）给出时，采用根轨迹法进行设计一般较为有效。设计时，先根据性能指标，在s的复数平面上,确定出闭环主导极点对的位置。随后，画出未加校正时系统的根轨迹图，用它来确定只调整系统增益值能否产生闭环主导极点对。如果这样做达不到目的，就需要引入适当的校正装置。校正装置的类型和参数，根据根轨迹在闭环主导极点对附近的形态进行选取和计算确定。一旦校正装置决定后，就可画出校正后系统的根轨迹图，以确定除主导极点对以外的其他闭环极点。当其他闭环极点对系统过渡过程性能只产生很小影响时，可认为设计已完成，否则还须修正设计。
②用频率响应法设计校正装置在采用频率响应法进行设计时,常选择频率域的性能如相角裕量、增益裕量、带宽等作为设计指标。如果给定性能指标为时间域的形式，则应先化成等价的频率域形式。通常，设计是在波德图上进行的。在波德图上，先画出满足性能指标的期望对数幅值特性曲线，它由三个部分组成：低频段用以表征闭环系统应具有的稳态精度；中频段表征闭环系统的相对稳定性如相角裕量和增益裕量等，它是期望对数幅值特性中的主要部分；高频段表征系统的复杂性。然后，在同一波德图上，再画出系统不可变动部分的对数幅值特性曲线，它是根据其传递函数来作出的。所需串联校正装置的特性曲线即可由这两条特性曲线之差求出，在经过适当的简化后可定出校正装置的类型和参数值。
不论是采用根轨迹法还是频率响应法，设计中常常有一个反复的修正过程，其中设计者的经验起着重要的作用。设计的结果也往往不是唯一的，需要结合性能、成本、体积等方面的考虑，选择一种合理的方案。
在控制系统校正装置的设计中，有时也采用巴特沃思极点配置法。采用这种方法时，把校正后控制系统的闭环传递函数取为如下期望形式：
上式的特点是：G(s)的分子为1,不包含零点；G(s)的分母为零的代数方程Bn(s)=0的根（即G(s)的极点）均匀地分布在 s的复数平面上以原点为圆心的左半单位圆上。图2画出的是n=1，2，3，4的情况。按巴特沃思法设计时，可先选择校正装置的类型，使校正后控制系统的传递函数中只有极点而无零点，然后进一步将其变换为上面列出的巴特沃思标准形，再通过简单的计算来定出校正装置的参数值。

② 　加载装置

试件纵向加载装置结构如图6.1所示，与单层岩石纵向加载装置结构近似（参见图4.1），由4根拉杆和两侧挡板组成，每根拉杆配两个螺母和一个拉杆传感器。试件置于左右挡板之间，通过拧紧外侧螺母对试件施加初始纵向载荷。试件的纵向载荷与4根拉杆拉力之和相等，即等于4个拉杆传感器读值之和。试件横向载荷由伺服式压力机施加，型号为WDS-100，最大载荷为100kN，量程可分为10级。

图6.1纵向加载装置示意图

③ 各种液压模拟加载装置的优缺点及适用场合

1.优点是：
(1)不需要直流电源。
(2)暂时失电时，仍然能操作几次。
(3)功率大，动作快。
(4)冲击小，操作平稳。
2.缺点是：
(1)结构复杂，加工精度要求高。
(2)维护工作量大。
3.适用场合：适用于110KV以上断路器，它是超高压断路器和SF6断路器采用的机构。

④ 结构拟动力试验正式试验前编写的试验大纲应包括哪些内容

• 试验目的要求。

  即通过试验最后应得出的数据，如破坏荷载值，设计荷载下的内力分布和挠度曲线，荷载-变形曲线等。

• 试件设计及制作要求。

  包括试件设计的依据及理论分析，试件数量及施工图，对试件原材料，制作工艺，制作精度等的要求。

• 辅助试验内容。

  包括辅助试验的目的，试件的种类，数量及尺寸，试件的制作要求，试验方法等。

• 试件的安装与就位。

  包括试件的支座装置，保证侧向稳定装置等。

• 加载方法。

  包括荷载数量及种类、加载设备、加载装置、加载图式、加载程序。

• 量测方法。

  包括测点布置、仪表型号选择、仪表标定方法、仪表的布置与编号、仪表安装方法、量测程序。

• 试验过程的观察。

  包括试验过程中除仪表读数外在其他方面应作的记录。

• 安全措施。

  安全装置、脚手架、技术安全规定等。

• 试验进度计划。

⑤ 陈肇元的研究课题

曾负责主持并完成以下领域的研究课题。
一、钢筋混凝土理论与试验研究(1970 － ) 高强钢筋与高强混凝土材料及其基本构件的性能与设计方法；钢筋混凝土抗剪性能试验研究；变轴力下压弯构件性能与计算模型；钢筋混凝土构件在冲击荷载和撞击荷载下的性能与设计方法；钢管混凝土组合结构；钢筋混凝土柱的抗震性能；混凝土结构的安全性与耐久性及其设计方法等。
二、防护工程设计理论与抗爆结构研究(1965 － ) 快速动力加载装置研制；冲击波模拟压力装置；各种结构材料在快速变形下的性能试验；结构构件的快速变形性能试验；高抗力防护门；地下结构的动力分析方法；地下防护工程的实用设计方法和动力分析；防护工程的可靠度设计方法；土中压缩波与结构的相互作用；燃气爆炸对居住房屋危害及减灾对策；爆炸冲击波作用下房屋倒塌过程的模拟与图形显示；爆炸危险性评估等。
三、工程结构性能实际测定及建筑物评估(1960－) 建筑物倒塌事故分析；模型试验技术；实际结构物工作性能评定与测试
四、岩土工程支护技术与地下结构设计研究(1995－ ) 地下结构设计，基坑支护的力学分析；土钉支护技术
五、竹、木结构研究(1954 – 1960) 主要集中在混凝土结构的安全性与耐久性及其设计标准的研究。任 清华大学深圳研究生院土建工程安全研究中心教授兼主任，深圳大学深圳市土木工程耐久性重点实验室教授兼学术委员会主任。

⑥ 什么是结构试验的加载制度它包括哪些内容

试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。它包括加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载的大小和加载卸载循环的次数等。结构构件的承载能力和变形性质与其所受荷载作用的时间特征有关。不同性质的试验必须根据试验的要求制订不同的加载制度。

一般供试验用的加载装置除实物加载外，可用千斤顶、液压试验装置、计算机与加振器联机系统、模拟地震振动台、人工爆炸等，以模拟对结构或构件的实际的各种作用。在全部试验装置中有结构试验台座、反力墙及各种承力装置。

(6)加载装置设计及校准方法研究扩展阅读

由于工程结构试验学科的发展，对仪器设备的容量、精度和自动化程度要求愈来愈高，60年代所风行的光线示波记录设备，逐渐为磁带记录设备代替，从而使数据人工处理较容易地为电子计算机所代替；

也由于测试技术的发展，为深入了解结构和构件的实际性能，有效利用材料潜力等提供了条件。在试验方法上，系统识别试验程序的出现，用试验决定系统方程的参数，使数学分析与结构试验紧密的结合起来，特别对于大型复杂结构，由于试验设备负荷的困难和计算机容量的限制；

而把整体结构分解为若干子结构，通过试验决定子结构的数学模型或参数，从而取代整体系统的大型复杂试验，节省了人力物力。在试验类型上动力和静力模型试验研究是一个重要课题，它包括模型材料、模型设计、制作工艺和相似关系等。

⑦ 装机自平衡法静载检测是什么意思

被称为”一种新的承载力测试方法“，俗称为“通莫静载法”。 其检测原理是将一种特制的加载装置-----荷载箱，在混凝土浇筑之前和钢筋笼一起埋入桩内相应的位置，将加载箱的加压管以及所需的其他测试装置从桩体引到地面，然后灌注成桩。有加压泵在地面像荷载箱加压加载，使得桩体内部产生加载力，通过对加载力与这些参数之间的关系的计算和分析，我们不仅可以获得桩基承载力，而且可以获得每层土层的侧阻系数、桩的侧阻、桩端承力等一系列数据，这种方法可以用于为设计提供数据依据，也可用于工程桩承载力的检验。

⑧ 请问：设在一个加载装置，要求加载100KN，液压油缸怎么选择，急急急，谢谢

10吨的油缸不算大，为了减小设备成本，可以把液压系统的最高工作压力设置在16兆帕，这样可以兼顾成本、性能和体积。

16兆帕，10吨的油缸，缸径为90mm，缸径可以设计为63mm，行程根据需要自己确定，模拟公路路面的话，有150mm也够了。

为了长时间保持压力，最好是在油缸上加一个蓄能器，从而长时间保持压力，可以减小系统发热，又可以在故意模拟颠簸路面时，吸收油缸的冲击和震动。