Documents disponibles écrits par cet auteur

Combined implicit or explicit integration steps for hybrid simulation / Mosqueda, G. in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 36 N°15 (Decembre 2007) 

Public ISBD [article]  in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°15 (Decembre 2007) . - 2325 - 2343 p. Titre : Combined implicit or explicit integration steps for hybrid simulation Type de document : texte imprimé Auteurs : Mosqueda, G., Auteur ; Ahmadizadeh, M., Auteur Article en page(s) : 2325 - 2343 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : real-time  hybrid  simulation  pseudo-dynamic  tests  numerical  integration  implicit  integration  simulation  hybride  Pseudo  essais  dynamiques  Intégration  numérique  Implicite  d'intégration Résumé : Explicit integration procedures have been widely adapted and applied to hybrid simulations of the seismic response of structures due to their simplicity. However, these procedures are only conditionally stable and have limited recent applications of hybrid simulations to simple structural models with few degrees of freedom. A novel integration procedure is proposed herein, in which a fully implicit formulation is applied to solve the equation of motion for the hybrid model, but defaults to an explicit or noniterative formulation in steps that fail to converge. The advantages to this approach are the ensured continuity of the simulation and the reduced accumulation of errors that occur during consecutive explicit steps that may lead to instability. The implicit procedure is applied by loading the experimental substructures beyond the expected displacement for the current step, then using the displacements and forces measured through the load path in the iterative implicit scheme. This approach captures the instantaneous behaviour of experimental substructures without physically imposing iterations. Numerical and experimental simulations demonstrate the effectiveness of the proposed integration scheme for multi-degree-of-freedom models, especially in utilization of longer time steps that exceed stability limits of explicit methods, prevention of excitation of higher modes, and testing of stiff systems. Explicite les procédures d'intégration ont été largement adaptés et appliqués aux simulations hybride de la réponse sismique des structures en raison de leur simplicité. Toutefois, ces procédures ne sont que conditionnellement stables et ont limité les applications récentes des hybrides simples simulations de modèles structurels avec quelques degrés de liberté. Une nouvelle procédure d'intégration est proposé dans ce document, dans lequel une formulation totalement implicite est appliquée pour résoudre l'équation du mouvement pour le modèle hybride, mais les valeurs par défaut à une formulation explicite ou noniterative de mesures qui ne parviennent pas à converger. Les avantages de cette approche sont les permis d'assurer la continuité de la simulation et de la réduction de l'accumulation des erreurs qui se produisent pendant consécutives explicite les étapes qui peuvent conduire à l'instabilité. La procédure est appliquée implicitement par le chargement expérimental substructions déplacement au-delà de la attendus pour l'étape en cours, puis en utilisant les forces et les déplacements mesurés par le biais de la charge chemin dans le schéma itératif implicite. Cette approche reflète le comportement instantané de substructions expérimental sans imposant physiquement itérations. Numérique et expérimentale des simulations démontrent l'efficacité de la proposition de programme d'intégration pour les multi-degré de liberté des modèles, en particulier dans l'utilisation de plus longue durée des mesures qui dépassent les limites de la stabilité des méthodes explicites, la prévention de l'excitation des modes plus élevés, et l'essai de systèmes rigides DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Simulation par calculateur hybride En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/114286241/ABSTRACT [article] Combined implicit or explicit integration steps for hybrid simulation [texte imprimé] / Mosqueda, G., Auteur ; Ahmadizadeh, M., Auteur . - 2325 - 2343 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 36 N°15 (Decembre 2007) . - 2325 - 2343 p. Mots-clés : real-time  hybrid  simulation  pseudo-dynamic  tests  numerical  integration  implicit  integration  simulation  hybride  Pseudo  essais  dynamiques  Intégration  numérique  Implicite  d'intégration Résumé : Explicit integration procedures have been widely adapted and applied to hybrid simulations of the seismic response of structures due to their simplicity. However, these procedures are only conditionally stable and have limited recent applications of hybrid simulations to simple structural models with few degrees of freedom. A novel integration procedure is proposed herein, in which a fully implicit formulation is applied to solve the equation of motion for the hybrid model, but defaults to an explicit or noniterative formulation in steps that fail to converge. The advantages to this approach are the ensured continuity of the simulation and the reduced accumulation of errors that occur during consecutive explicit steps that may lead to instability. The implicit procedure is applied by loading the experimental substructures beyond the expected displacement for the current step, then using the displacements and forces measured through the load path in the iterative implicit scheme. This approach captures the instantaneous behaviour of experimental substructures without physically imposing iterations. Numerical and experimental simulations demonstrate the effectiveness of the proposed integration scheme for multi-degree-of-freedom models, especially in utilization of longer time steps that exceed stability limits of explicit methods, prevention of excitation of higher modes, and testing of stiff systems. Explicite les procédures d'intégration ont été largement adaptés et appliqués aux simulations hybride de la réponse sismique des structures en raison de leur simplicité. Toutefois, ces procédures ne sont que conditionnellement stables et ont limité les applications récentes des hybrides simples simulations de modèles structurels avec quelques degrés de liberté. Une nouvelle procédure d'intégration est proposé dans ce document, dans lequel une formulation totalement implicite est appliquée pour résoudre l'équation du mouvement pour le modèle hybride, mais les valeurs par défaut à une formulation explicite ou noniterative de mesures qui ne parviennent pas à converger. Les avantages de cette approche sont les permis d'assurer la continuité de la simulation et de la réduction de l'accumulation des erreurs qui se produisent pendant consécutives explicite les étapes qui peuvent conduire à l'instabilité. La procédure est appliquée implicitement par le chargement expérimental substructions déplacement au-delà de la attendus pour l'étape en cours, puis en utilisant les forces et les déplacements mesurés par le biais de la charge chemin dans le schéma itératif implicite. Cette approche reflète le comportement instantané de substructions expérimental sans imposant physiquement itérations. Numérique et expérimentale des simulations démontrent l'efficacité de la proposition de programme d'intégration pour les multi-degré de liberté des modèles, en particulier dans l'utilisation de plus longue durée des mesures qui dépassent les limites de la stabilité des méthodes explicites, la prévention de l'excitation des modes plus élevés, et l'essai de systèmes rigides DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Simulation par calculateur hybride En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/114286241/ABSTRACT

Compensation of actuator delay and dynamics for real-time hybrid structural simulation / Ahmadizadeh, M. in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 37 N°1 (Janvier 2008)

Public ISBD [article]  in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°1 (Janvier 2008) . - 21-42 p. Titre : Compensation of actuator delay and dynamics for real-time hybrid structural simulation Type de document : texte imprimé Auteurs : Ahmadizadeh, M., Editeur scientifique ; Reinhorn, Andrei M., Editeur scientifique ; Mosqueda, G., Editeur scientifique Article en page(s) : 21-42 p. Note générale : Génie civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hybrid  simulation  Pseudodynamic  experiment  Delay  compensation  Actuator  dynamics  Simulation  hybride  Expérience  de  pseudo-dynamique  Compensation  Dynamique  de  déclencheur Index. décimale : 551.22 Résumé : Compensation of delay and dynamic response of servo-hydraulic actuators is critical for stability and accuracy of hybrid experimental and numerical simulations of seismic response of structures. In this study, current procedures for compensation of actuator delay are examined and improved procedures are proposed to minimize experimental errors. The new procedures require little or no a priori information about the behavior of the test specimen or the input excitation. First, a simple approach is introduced for rapid online estimation of system delay and actuator command gain, thus capturing the variability of system response through a simulation. Second, an extrapolation procedure for delay compensation, based on the same kinematics equations used in numerical integration procedures is examined. Simulations using the proposed procedures indicate a reduction in high-frequency noise in force measurements that can minimize the excitation of high-frequency modes. To further verify the effectiveness of the compensation procedures, the artificial energy added to a hybrid simulation as a result of actuator tracking errors is measured and used for demonstrating the improved accuracy in the simulations. La compensation de retardent et la réponse dynamique des déclencheurs servo-hydrauliques est critique pour la stabilité et l'exactitude des simulations expérimentales et numériques hybrides de la réponse séismique des structures. Dans cette étude, les processus actuels pour la compensation du déclencheur sont examinés et des procédures améliorées sont proposées pour réduire au minimum des erreurs expérimentales. Les nouvelles procédures exigent peu ou pas d'informations à priori sur le comportement du spécimen d'essai ou de l'excitation d'entrée. D'abord, une approche simple est présentée pour l'évaluation en ligne rapide du système et du gain de commande de déclencheur, de ce fait capturant la variabilité de la réaction de système par une simulation. En second lieu, un procédé d'extrapolation pour retardent la compensation, basée sur les mêmes équations de cinématique utilisées dans des procédures numériques d'intégration est examiné. Les simulations employant les procédures proposées indiquent une réduction de bruit à haute fréquence dans les mesures de vigueur qui peuvent réduire au minimum l'excitation des modes à haute fréquence. Pour vérifier plus loin l'efficacité des procédures de compensation, l'énergie artificielle supplémentaire à une simulation hybride en raison des erreurs de cheminement de déclencheur est mesurée et employée pour démontrer l'exactitude améliorée dans les simulations. ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Simulation par calculateur hybride [article] Compensation of actuator delay and dynamics for real-time hybrid structural simulation [texte imprimé] / Ahmadizadeh, M., Editeur scientifique ; Reinhorn, Andrei M., Editeur scientifique ; Mosqueda, G., Editeur scientifique . - 21-42 p. Génie civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°1 (Janvier 2008) . - 21-42 p. Mots-clés : Hybrid  simulation  Pseudodynamic  experiment  Delay  compensation  Actuator  dynamics  Simulation  hybride  Expérience  de  pseudo-dynamique  Compensation  Dynamique  de  déclencheur Index. décimale : 551.22 Résumé : Compensation of delay and dynamic response of servo-hydraulic actuators is critical for stability and accuracy of hybrid experimental and numerical simulations of seismic response of structures. In this study, current procedures for compensation of actuator delay are examined and improved procedures are proposed to minimize experimental errors. The new procedures require little or no a priori information about the behavior of the test specimen or the input excitation. First, a simple approach is introduced for rapid online estimation of system delay and actuator command gain, thus capturing the variability of system response through a simulation. Second, an extrapolation procedure for delay compensation, based on the same kinematics equations used in numerical integration procedures is examined. Simulations using the proposed procedures indicate a reduction in high-frequency noise in force measurements that can minimize the excitation of high-frequency modes. To further verify the effectiveness of the compensation procedures, the artificial energy added to a hybrid simulation as a result of actuator tracking errors is measured and used for demonstrating the improved accuracy in the simulations. La compensation de retardent et la réponse dynamique des déclencheurs servo-hydrauliques est critique pour la stabilité et l'exactitude des simulations expérimentales et numériques hybrides de la réponse séismique des structures. Dans cette étude, les processus actuels pour la compensation du déclencheur sont examinés et des procédures améliorées sont proposées pour réduire au minimum des erreurs expérimentales. Les nouvelles procédures exigent peu ou pas d'informations à priori sur le comportement du spécimen d'essai ou de l'excitation d'entrée. D'abord, une approche simple est présentée pour l'évaluation en ligne rapide du système et du gain de commande de déclencheur, de ce fait capturant la variabilité de la réaction de système par une simulation. En second lieu, un procédé d'extrapolation pour retardent la compensation, basée sur les mêmes équations de cinématique utilisées dans des procédures numériques d'intégration est examiné. Les simulations employant les procédures proposées indiquent une réduction de bruit à haute fréquence dans les mesures de vigueur qui peuvent réduire au minimum l'excitation des modes à haute fréquence. Pour vérifier plus loin l'efficacité des procédures de compensation, l'énergie artificielle supplémentaire à une simulation hybride en raison des erreurs de cheminement de déclencheur est mesurée et employée pour démontrer l'exactitude améliorée dans les simulations. ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Simulation par calculateur hybride