,1358 工程科学学报.第42卷，第10期 3000 3000 (a) Simulation (b) Experiment Simulation 2000 2000 1000 1000 0 0 -1000 -1000 -2000 -2000 -3000 -3000 15 -10 -5 0 5 10 15 10 -5 0 5 Displacement/mm Displacement/mm 3000 3000 (c) (d) 2000 2000 1000 1000 0 -1000 -1000 -2000 -2000 -300 -3000 -20 -10 0 20 20 -10 0 10 20 Displacement/mm Displacement/mm 3000 3000 (e) 2000 2000 1000 1000 0 0 -1000 -1000 -2000 -2000 -.--Experment -300 Simulation -30001 Simulation -10 -5 0. 10 -10 0 10 Displacement/mm Displacement/mm 图9多种工况下的试验与仿真滞回特性对比图.(a)10mm.0.5Hz:(b)5mm.0.5Hz:(c)15mm.0.5Hz:(d)20mm,0.5Hz:(e)5mm,1.0Hz (f)5 mm.1.5 Hz Fig.9 Comparison of hysteretic characteristics between test and simulation under various working conditions:(a)10 mm,0.5 Hz;(b)5 mm,0.5 Hz: (c)15 mm,0.5 Hz;(d)20 mm,0.5 Hz (e)5 mm,1.0 Hz (f)5 mm,1.5 Hz 的Bouc-Wen模型进行参数识别和仿真，进而和 大还是较小的情况下，都比Bouc-Wen模型吻合 本文改进的Bouc-Wen模型仿真出来的结果进行 效果要好.在激励幅值为5mm时，如图10(a)所 对比，从而进一步表明改进模型的优越性和对不 示，Bouc-Wen模型已经不能够很好地描述滞回 同工况的适用性 环曲线，即Bouc-Wen模型在非识别激励工况下 4.1不同幅值和相同频率激励下的模型对比 模拟阻尼力精度较差，而改进后的模型依然能较 对比两种模型在不同幅值、相同频率激励下 好地模拟滞回环曲线，在激励幅值为20mm时， 的阻尼力仿真值，分别取幅值为5、10、15、20mm, Bouc-Wen模型输出的阻尼力过大，而改进的模 频率为0.5Hz的激励下的仿真值进行对比，如图10 型改善了输出阻尼力过大这一问题，在非识别工 所示 况条件下也具有较强的稳定性，模型的适应能力 由图10可知，改进后模型的仿真值在各个工 比之前有了明显的提高，对激励幅值的敏感度有 况下都较好地吻合了试验值，无论在激励幅值较 了明显的降低的 Bouc–Wen 模型进行参数识别和仿真，进而和 本文改进的 Bouc–Wen 模型仿真出来的结果进行 对比，从而进一步表明改进模型的优越性和对不 同工况的适用性. 4.1    不同幅值和相同频率激励下的模型对比 对比两种模型在不同幅值、相同频率激励下 的阻尼力仿真值，分别取幅值为 5、10、15、20 mm， 频率为 0.5 Hz 的激励下的仿真值进行对比，如图 10 所示. 由图 10 可知，改进后模型的仿真值在各个工 况下都较好地吻合了试验值，无论在激励幅值较 大还是较小的情况下，都比 Bouc–Wen 模型吻合 效果要好. 在激励幅值为 5 mm 时，如图 10（a）所 示 ，Bouc–Wen 模型已经不能够很好地描述滞回 环曲线，即 Bouc–Wen 模型在非识别激励工况下 模拟阻尼力精度较差，而改进后的模型依然能较 好地模拟滞回环曲线，在激励幅值为 20 mm 时 ， Bouc–Wen 模型输出的阻尼力过大，而改进的模 型改善了输出阻尼力过大这一问题，在非识别工 况条件下也具有较强的稳定性，模型的适应能力 比之前有了明显的提高，对激励幅值的敏感度有 了明显的降低. −15 −10 −5 Displacement/mm Damping force/N 0 5 15 10 −3000 −2000 −1000 0 1000 2000 3000 (a) Experiment Simulation −10 −5 Displacement/mm Damping force/N 0 5 10 −3000 −2000 −1000 0 1000 2000 3000 (b) Experiment Simulation −20 −10 Displacement/mm Damping force/N 0 10 20 −3000 −2000 −1000 0 1000 2000 3000 (c) Experiment Simulation −20 −10 Displacement/mm Damping force/N 0 10 20 −3000 −2000 −1000 0 1000 2000 3000 (d) Experiment Simulation −10 −5 Displacement/mm Damping force/N 0 5 10 −3000 −2000 −1000 0 1000 2000 3000 (e) Experiment Simulation −10 −5 Displacement/mm Damping force/N 0 5 10 −3000 −2000 −1000 0 1000 2000 3000 (f) Experiment Simulation 图 9    多种工况下的试验与仿真滞回特性对比图. （a）10 mm，0.5 Hz；（b）5 mm，0.5 Hz；（c）15 mm，0.5 Hz；（d）20 mm，0.5 Hz；(e）5 mm，1.0 Hz； （f）5 mm，1.5 Hz Fig.9    Comparison of hysteretic characteristics between test and simulation under various working conditions: (a) 10 mm, 0.5 Hz; (b) 5 mm, 0.5 Hz; (c) 15 mm, 0.5 Hz; (d) 20 mm, 0.5 Hz; (e) 5 mm, 1.0 Hz; (f) 5 mm, 1.5 Hz · 1358 · 工程科学学报，第 42 卷，第 10 期