基于Simulink的結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)仿真.pdf

1、Simulink動態(tài)仿真軟件以其強大的二次開發(fā)能力、可視化功能、編程建模能力和數(shù)值積分能力，廣泛應(yīng)用于機械、電子、通信和自動控制等領(lǐng)域。本文開創(chuàng)性地將Simulink引入結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)仿真中，以層間剪切模型和平面桿系模型為對象，努力探討Simulink用于結(jié)構(gòu)動力仿真的規(guī)律并發(fā)掘其優(yōu)勢，編制結(jié)構(gòu)動力仿真的基礎(chǔ)性模塊，為逐步實現(xiàn)更廣泛的結(jié)構(gòu)動力分析尤其是結(jié)構(gòu)的振動控制奠定基礎(chǔ)。 本文首先探討了Simulink仿真模型的工作原理

2、。從構(gòu)成模型的基本單元——模塊入手，闡述其運行機理并對模型的執(zhí)行階段進(jìn)行全過程分析，然后介紹Simulink的主要數(shù)值積分方法——四-五階變步長Runge-Kutta法的基本積分原理，以及Simulink的拐點處理功能——過零點檢測技術(shù)(zerocrossingdetection)的基本原理。最后對數(shù)值積分方法的精度、收斂性和穩(wěn)定性進(jìn)行了進(jìn)一步的探討，指出本文所選用的四-五階變步長Runge-Kutta法具有良好的計算精度和穩(wěn)定性。

3、 基于對Simulink原理的理解，本文在編制大量模塊的基礎(chǔ)上，建立了基于不退化兩線型和Takeda三線退化型恢復(fù)力模型的層間剪切模型和平面桿系模型(采用單分量單元力學(xué)模型)。通過兩個算例分別對上述兩種分析模型進(jìn)行了計算結(jié)果分析，并與通用軟件進(jìn)行了對比，計算結(jié)果具有較好的穩(wěn)定性和可靠性。最后將經(jīng)考證的模塊(如恢復(fù)力模塊、剛度集成模塊等)加入Simulink的模塊庫中以便后繼研究時直接使用。 本文的研究表明，Simulink模