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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:顏呈璁
研究生(外文):Cheng-chong Yein
論文名稱:多重取樣量測對擬動態試驗誤差之影響
論文名稱(外文):The Error Analysis of Pseudodynamic Test underMultiple Sampling Measurements
指導教授:朱世禹
指導教授(外文):Shih-Yu Chu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:109
中文關鍵詞:擬動態試驗外顯式積分法多重取樣量測技術
外文關鍵詞:Explicit Integration MethodMultiple Sampling TechniquePseudodynamic Testing
相關次數:
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為了增進擬動態試驗的應用範圍以處理更加複雜的結構,本文推導雙自由度的外顯式數值積分法提供擬動態試驗使用。傳統擬動態試驗常採取較保守的單一取樣量測技術,其目的在於以較長的致動器作動時間來保證命令被準確的執行,並確保量得反力訊號的準確性以進行運算,往往無法剖析致動器的運作過程及試體的細微行為。本論文進一步開發多重取樣量測技術,可以在較短的致動器作動時間下,利用較多的取樣量測資訊,了解致動器的詳細運作過程及試體的行為,同時量得較穩定的反力訊號,進而選擇合適的取樣時間進行擬動態試驗,改善試驗時間過長的缺點以及降低試驗誤差。並利用Simulink 及 Real-Time Window Target 軟體將兩者整合,經由軟硬體的配置利用INSTRON 8800萬能試驗機,實際進行擬動態試驗。文中並針對數值方法的正確性、試驗技術改善的成果及試驗誤差的來源對於試驗結果準確度的影響進行分析與探討。
In order to improve the application of pseudodynamic testing, an explicit numerical in-tegration method of two-degree-of-freedom system is developed in this study. In the tradi-tional pseudodynamic testing, single sampling period is used to ensure that the actuator will track the required command correctly and to get the accurate load-cell measurement. Due to lacking of understanding of the actuator‘s operation condition and the behavior of testing component, it needs to selected a longer sampling period to comply with the actua-tor’s settling time. In this study, a multiple sampling technique is developed to get more measurements within the sampling period of sending command signal. Both integration method and multiple sampling technique are implemented by using software packages – Real-Time Window Target and Simulink provided by the MathWorks, Inc. Detail investi-gations on the actuator’s operation and variations of measured signals from testing com-ponent can be easily performed by the INSTRON 8800 material testing machine, so that an appropriate sampling period can be chosen to conduct the pseudodynamic testing. Fur-thermore, the sensitivity analysis of accumulated error and restoring force measurement are studied.
論文摘要 A
ABSTRACT B
誌謝 C
目錄 I
表目錄 III
圖目錄 V
符號表 IX
第1章 緒論 1
1.1 背景介紹 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 研究目的與內容 5
第2章 多自由度擬動態試驗數值積分方法 8
2.1 擬動態試驗簡介 8
2.2 多自由度數值積分法 9
2.2.1 雙自由度Newmark外顯式逐步積分法 9
2.2.2 雙自由度Newmark外顯式逐步積分法正確性驗證與系統頻率限制 13
第3章 實驗相關軟硬體介紹 30
3.1 MATLAB軟體介紹 30
3.1.1 Simulink 30
3.1.2 S-Function 31
3.1.3 雙自由度Newmark外顯式逐步積分法S-Function模塊 31
3.1.4 對應Newmark外顯式逐步積分法之多重取樣量測S-Function程式碼區塊 35
3.1.5 Real-Time Workshop 36
3.1.6 Real-Time Windows Target(RTWT) 36
3.2 硬體介紹 37
3.2.1 訊號轉換擷取卡(National Instrument PCI-6031E) 37
3.2.2 INSTRON 8800試驗制動器設備 37
3.3 INSTRON 8800電壓縮放因子(SCALING FACTOR)設定 38
第4章 多重取樣量測技術 45
4.1 多重取樣量測簡介 45
4.2 多重取樣量測測試試驗 46
4.2.1 制動器作動方式 47
4.2.2 制動器反應時間 48
4.2.3 制動器Load Cell反應 49
4.2.4 命令輸出誤差 50
4.3 多重取樣量測與擬動態試驗 50
第5章 雙自由度之多重取樣量測擬動態試驗 60
5.1 試驗簡介 60
5.1.1 試驗內容 61
5.2 擬動態試驗誤差探討 62
5.2.1 擬動態試驗誤差 62
5.2.2 地震紀錄內插處理的誤差 64
5.2.3 多重取樣量測與取樣時間的試驗誤差 65
5.2.4 試驗誤差來源 66
5.2.5 試驗誤差模擬 70
5.3 結論 71
第6章 結論與建議 105
6.1 結論 105
6.2 建議 106
參考文獻 107
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