多災害耦合條件下的工程結構測試與仿真需要在試驗室內準確高效地模擬若干天災人禍的事件，以驗證被測建筑結構在各種事件或災害中的表現。各種試驗系統需要能夠準確、可重復地模擬這些現象，并且能夠組合起來協同實現多災害工程模擬試驗。在過去的五十余年里，MTS系統公司與全球頂尖大學、研究機構的工程師、專家、學者共同開發了用來模擬各種自然災害或人為事件的試驗與仿真產品。利用這些產品就能夠在試驗室內準確、重復、逼真地模擬出地震、風災、水患、火災以及爆炸等事件。

 

地震模擬

 

MTS系統公司的地震模擬設備包含了針對建筑結構件開展地震模擬的標準單軸 1.5m x 1.5m 和 3m x 3m 地震模擬器、雙軸 3m x 3m 地震模擬器，半定制的4m x 4m 和 5m x 5m 六自由度地震模擬器以及超大規模全定制的六自由度地震模擬器或由上述地震模擬器組成的多臺陣系統。這些地震模擬器可以完成各種縮比模型或者足尺建筑的抗震模擬試驗。還可以利用六自由度多軸振動模擬(MAST)系統(353.20或354.20)開展非建筑結構件的地震模擬試驗。

而利用各種加載作動缸和控制系統，可以創建針對子結構或者部件的抗震模擬試驗系統，各種類型的剪力墻、立柱、橋墩、斜拉索結構等部件的抗震模擬試驗。

 

海浪/波流模擬

 

通過模擬洋流或者海浪，研究固定式或浮動式水面結構，以及海岸與近海工程結構在波流作用下的響應，還可以模擬海嘯，研究其對海岸以及近海工程結構、海岸線的影響。波流模擬系統(造浪機)為全定制測試系統，可以根據用戶對波流狀態進行定制，例如浪高、流速、水深、波流周期等。MTS系統公司可提供結合海浪模擬系統例如二維造浪波流模擬系統（具有長而狹窄的槽道，用于產生模擬長期海岸侵蝕和測試海岸結構如何受到海嘯波流影響）或三維造浪波流模擬系統（采用多個執行推板，可幫助研究人員更好地了解復雜的三維波流現象及其對離岸結構、船舶或其他浮動結構的影響）開展混合結構件的力學測試與模擬仿真。

 

爆破模擬

 

爆破模擬設備采用先進的液壓伺服技術，采用多通道高載荷爆破力加載作動缸，對測試對象施加沖擊載荷。通常，爆破模擬系統為全定制測試系統，能夠將沖擊質量塊提升至30m/s甚至更高的速度，對被測對象施加1～5ms的瞬態沖擊，由此產生的沖擊應力可達35MPa。這類系統被廣泛地應用于建筑結構或設備抗爆的研究之中。MTS 爆破模擬設備能夠在可控、可重復的試驗室環境中，無需使用烈性炸藥即可真實地呈現爆破現象。

 

結構抗風

 

MTS系統公司生產了各類型電液伺服加載試驗系統，可以完成各種材料、制件、部件、縮比模型乃至足尺結構的加載試驗應用。在結構抗風應用中，其高性能的同步控制與加載能力，可以模擬強風對建筑結構的作用，利用多通道協調加載試驗系統，將風載荷同步協調地作用于被測對象。

 

火災模擬

 

在進行火災模擬的過程中，通常使用燃氣或電加熱設備對被測對象施加高溫(溫度載荷)，而MTS系統公司的電液伺服加載設備可以經過特殊的加載裝置對被測對象同步施加力載荷，驗證被測對象或者材料在高溫環境下的力學特性。MTS系統公司的試驗控制系統具有開放的體系結構，支持用戶開發控制算法來實現熱載荷與機械載荷的同步模擬。

 

混合仿真

 

利用工程結構混合仿真試驗技術，能夠將上述的各種模擬試驗相結合，也可以將這些試驗與有限元分析組合起來，來應對越來越復雜的工程結構力學模擬。MTS系統公司在混合仿真試驗應用領域持續投入，幫助全球廣大用戶實現了包括擬動力試驗、非實時混合仿真試驗、實時混合仿真試驗，以及數字化虛擬試驗、人工智能大模型等應用。利用這些技術，可以有效提升測試效率，節約寶貴的研發時間和經費。