多災(zāi)害耦合條件下的工程結(jié)構(gòu)測(cè)試與仿真需要在試驗(yàn)室內(nèi)準(zhǔn)確高效地模擬若干天災(zāi)人禍的事件，以驗(yàn)證被測(cè)建筑結(jié)構(gòu)在各種事件或?yàn)?zāi)害中的表現(xiàn)。各種試驗(yàn)系統(tǒng)需要能夠準(zhǔn)確、可重復(fù)地模擬這些現(xiàn)象，并且能夠組合起來協(xié)同實(shí)現(xiàn)多災(zāi)害工程模擬試驗(yàn)。在過去的五十余年里，MTS系統(tǒng)公司與全球頂尖大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)的工程師、專家、學(xué)者共同開發(fā)了用來模擬各種自然災(zāi)害或人為事件的試驗(yàn)與仿真產(chǎn)品。利用這些產(chǎn)品就能夠在試驗(yàn)室內(nèi)準(zhǔn)確、重復(fù)、逼真地模擬出地震、風(fēng)災(zāi)、水患、火災(zāi)以及爆炸等事件。

 

地震模擬

 

MTS系統(tǒng)公司的地震模擬設(shè)備包含了針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)件開展地震模擬的標(biāo)準(zhǔn)單軸 1.5m x 1.5m 和 3m x 3m 地震模擬器、雙軸 3m x 3m 地震模擬器，半定制的4m x 4m 和 5m x 5m 六自由度地震模擬器以及超大規(guī)模全定制的六自由度地震模擬器或由上述地震模擬器組成的多臺(tái)陣系統(tǒng)。這些地震模擬器可以完成各種縮比模型或者足尺建筑的抗震模擬試驗(yàn)。還可以利用六自由度多軸振動(dòng)模擬(MAST)系統(tǒng)(353.20或354.20)開展非建筑結(jié)構(gòu)件的地震模擬試驗(yàn)。

而利用各種加載作動(dòng)缸和控制系統(tǒng)，可以創(chuàng)建針對(duì)子結(jié)構(gòu)或者部件的抗震模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，各種類型的剪力墻、立柱、橋墩、斜拉索結(jié)構(gòu)等部件的抗震模擬試驗(yàn)。

 

海浪/波流模擬

 

通過模擬洋流或者海浪，研究固定式或浮動(dòng)式水面結(jié)構(gòu)，以及海岸與近海工程結(jié)構(gòu)在波流作用下的響應(yīng)，還可以模擬海嘯，研究其對(duì)海岸以及近海工程結(jié)構(gòu)、海岸線的影響。波流模擬系統(tǒng)(造浪機(jī))為全定制測(cè)試系統(tǒng)，可以根據(jù)用戶對(duì)波流狀態(tài)進(jìn)行定制，例如浪高、流速、水深、波流周期等。MTS系統(tǒng)公司可提供結(jié)合海浪模擬系統(tǒng)例如二維造浪波流模擬系統(tǒng)（具有長而狹窄的槽道，用于產(chǎn)生模擬長期海岸侵蝕和測(cè)試海岸結(jié)構(gòu)如何受到海嘯波流影響）或三維造浪波流模擬系統(tǒng)（采用多個(gè)執(zhí)行推板，可幫助研究人員更好地了解復(fù)雜的三維波流現(xiàn)象及其對(duì)離岸結(jié)構(gòu)、船舶或其他浮動(dòng)結(jié)構(gòu)的影響）開展混合結(jié)構(gòu)件的力學(xué)測(cè)試與模擬仿真。

 

爆破模擬

 

爆破模擬設(shè)備采用先進(jìn)的液壓伺服技術(shù)，采用多通道高載荷爆破力加載作動(dòng)缸，對(duì)測(cè)試對(duì)象施加沖擊載荷。通常，爆破模擬系統(tǒng)為全定制測(cè)試系統(tǒng)，能夠?qū)_擊質(zhì)量塊提升至30m/s甚至更高的速度，對(duì)被測(cè)對(duì)象施加1～5ms的瞬態(tài)沖擊，由此產(chǎn)生的沖擊應(yīng)力可達(dá)35MPa。這類系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)或設(shè)備抗爆的研究之中。MTS 爆破模擬設(shè)備能夠在可控、可重復(fù)的試驗(yàn)室環(huán)境中，無需使用烈性炸藥即可真實(shí)地呈現(xiàn)爆破現(xiàn)象。

 

結(jié)構(gòu)抗風(fēng)

 

MTS系統(tǒng)公司生產(chǎn)了各類型電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)，可以完成各種材料、制件、部件、縮比模型乃至足尺結(jié)構(gòu)的加載試驗(yàn)應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)抗風(fēng)應(yīng)用中，其高性能的同步控制與加載能力，可以模擬強(qiáng)風(fēng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的作用，利用多通道協(xié)調(diào)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，將風(fēng)載荷同步協(xié)調(diào)地作用于被測(cè)對(duì)象。

 

火災(zāi)模擬

 

在進(jìn)行火災(zāi)模擬的過程中，通常使用燃?xì)饣螂娂訜嵩O(shè)備對(duì)被測(cè)對(duì)象施加高溫(溫度載荷)，而MTS系統(tǒng)公司的電液伺服加載設(shè)備可以經(jīng)過特殊的加載裝置對(duì)被測(cè)對(duì)象同步施加力載荷，驗(yàn)證被測(cè)對(duì)象或者材料在高溫環(huán)境下的力學(xué)特性。MTS系統(tǒng)公司的試驗(yàn)控制系統(tǒng)具有開放的體系結(jié)構(gòu)，支持用戶開發(fā)控制算法來實(shí)現(xiàn)熱載荷與機(jī)械載荷的同步模擬。

 

混合仿真

 

利用工程結(jié)構(gòu)混合仿真試驗(yàn)技術(shù)，能夠?qū)⑸鲜龅母鞣N模擬試驗(yàn)相結(jié)合，也可以將這些試驗(yàn)與有限元分析組合起來，來應(yīng)對(duì)越來越復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)力學(xué)模擬。MTS系統(tǒng)公司在混合仿真試驗(yàn)應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)投入，幫助全球廣大用戶實(shí)現(xiàn)了包括擬動(dòng)力試驗(yàn)、非實(shí)時(shí)混合仿真試驗(yàn)、實(shí)時(shí)混合仿真試驗(yàn)，以及數(shù)字化虛擬試驗(yàn)、人工智能大模型等應(yīng)用。利用這些技術(shù)，可以有效提升測(cè)試效率，節(jié)約寶貴的研發(fā)時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。