混合试验系统中硬件包括驱动装置、反力装置、数据采集装置等。
驱动装置
顾名思义,驱动装置是为被测试结构或构件提供驱动力的装置,通常有两种即电液伺服作动器和电磁作动器,因后者出力较小,难以提供庞大的土木工程结构所需驱动力,在土木工程领域应用较少,而前者则可提供较大的驱动力,在土木工程领域应用较为广泛。由混合试验的概念可知,驱动装置可实现分析过程中数值部分和试验部分界面的力和位移,是保证数值子结构和试验子结构变形协调和力平衡的必要条件。
通常,与驱动装置配套的设备有油源、分油器和冷却水系统。在土木工程领域,作动器多来自于美国MTS公司、moog公司和Shore Western公司,德国的汉臣公司等生产的电液伺服作动器。同时,国内也有提供高性能电液伺服作动器的厂商,如北京富力通达、陕西安捷等。
哈尔滨工业大学2500KN MTS作动器
反力装置
反力装置需具有较大的刚度,以固定驱动装置,为试验提供精确的反力、位移等。常用的反力装置有反力墙、反力架和地锚等。
数据采集装置
数据采集装置是将混合试验中所需的物理量经传感器和信号线、放大器等传输到计算机中,用于计算和分析的装置,通常包含力传感器、位移传感器和加速度传感器以及与之配套的放大器、BNC线、网线网卡等。
其他
除了前述装置,混合试验可能还需要网络等。当混合试验对实时性有需求时,还需对系统的实时性有更高的要求,可通过dSPACE等进行搭建。