3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
4.2. Bàn rung và sự phù hợp của thiết bị cho thí nghiệm đối chứng
Thiết bị đƣợc sử dụng để thực hiện cho thí nghiệm kiểm chứng là hệ bàn rung (shaking table). Bàn rung là thiết bị tạo rung động phục vụ cho các thí nghiệm phân tích dao động của kết cấu dƣới các tác động động thông qua hệ thống truyền kích động có điều khiển bằng hệ thống thủy lực đặt tại phòng thí nghiệm công trình nhà A10 – Trƣờng Đại học Giao thông Vận Tải, đƣợc cung cấp bởi công ty ANCO – Mỹ.
Hệ bàn rung có thể bị kích động theo 2 phƣơng nằm ngang. Hàm kích động có thể đƣợc định nghĩa bằng phần mềm điều khiển bàn rung cho phù hợp với mục đích nghiên cứu ứng xử của kết cấu dƣới các tác động động lực học. Phần mềm bao gồm cả các hàm kích động mẫu nhƣ là các trận động đất điển hình trên thế giới hoặc các hàm tự định nghĩa.
Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển bàn rung (shaking table)
Hình 4.2: Thiết bị bàn rung đặt tại phòng thí nghiệm trường Đại học GTVT
Bàn rung gồm 2 phần:
- Phần1 – phần cơ khí gồm bàn rung với 2 kích thủy lực đƣợc cấp dầu cho phép kích động bàn rung dao động theo 2 phƣơng
- Phần 2 – phần điều khiển. Phần điều khiển là một phần mềm cài đặt trên máy tính mà có thể điển khiển chế độ hoạt động của bàn rung theo các hàm định nghĩa sẵn hoặc tự định nghĩa hoặc các dữ liệu thu đƣợc từ các trận động đất v.v… và thu các dữ liệu đo đƣợc từ dao động của kết cấu đặt trên bàn rung.
Phần mềm DANCE đƣợc gọi là môi trƣờng điều khiển số của thiết bị bàn rung cho phép thực một một số công việc cần thiết cho việc thí nghiệm mô hình nhƣ:
- Cho phép xác định tần số cộng hƣởng bằng việc thay đổi dải các giá trị tần số kích động cho bàn rung dao động riêng.
- Thiết lập phổ (dữ liệu động đất theo thời gian). Phổ cho phép đƣa ra dữ liệu động đất theo lý thuyết.
- Cho phép tự định nghĩa dạng của hàm kích động theo bất kỳ dạng dao động nào (hàm sóng ngẫu nhiên) tùy thuộc vào hàm dao động do ngƣời sử dụng nhập vào để truyền kích động tới bàn rung. Tuy nhiên việc tạo kích động dạng hàm điều hòa (hàm sin hoặc hàm cos) vào bàn rung phù hợp với việc nghiên cứu bài toán cơ bản của một kết cấu chịu tác động kích động của tác động động lực học nhƣ gió, động đất và hoạt tải nhƣ phân tích trong chƣơng 1. Với hàm kích động này kết quả thu đƣợc sẽ là chuyển dịch của mô hình kết cấu tại tần số gây công hƣởng và phù hợp cho việc đánh giá hiệu quả giảm chấn khi sử dụng giảm chấn chất lỏng (thiết kế cho trạng thái làm việc bất lợi nhất của kết cấu).
Sơ đồ vòng ngoài Sơ đồ vòng trong Bộ kích động Điều khiển secvo khiển Trình điều khiển máy tính/số Lƣu và thể hiện dữ liệu Chƣơng trình Bàn rung
Nhƣ vậy có thể xây dựng đƣờng thực nghiệm bằng thí nghiệm mô hình kết cấu trên bàn rung để làm dữ liệu đối chứng với đƣờng lý thuyết khi khảo sát hàm ứng xử tần số đã thiết lập. Đƣờng lý thuyết là thể hiện mối quan hệ giữa biên dộ dao động và tỷ số tần số giữa tần số kích động và tần số dao động riêng của kết cấu.