中心技術報告
NCREE-2011-007 |
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| 時間 | 2011-08-31 |
| 標題 | 擬靜態結構試驗控制軟體架構 |
| 作者 | [王孔君] [蔡克銓] |
| 摘要 | 過去數十年來，在結構工程研究領域中，研究人員廣泛利用擬靜 態試驗法(quasi-static structural testing)對結構構件及結構系統進行各種 測試，以求能更深入了解待測試體之力學行為。相對於其他結構試驗 法，擬靜態試驗法之所以在結構實驗室中被廣泛運用，其原因主要包 括下列二者：(1)以本試驗法進行結構試驗，所需之硬體設備相對來說 較為經濟。(2)本試驗法能提供研究人員高度彈性。舉凡試體結構大小 與幾何、試驗流程安排等諸項直接影響試驗設置之因素，相較於其他 試驗法，在擬靜態試驗法中，較容易透過修改控制軟體、搭配使用不 同硬體等方式達成試驗目的。然而，在此陳述的擬靜態試驗法所能提 供的高度彈性卻並不常見於傳統結構試驗室中，主要的原因是由於截 至目前為止，在控制軟體建構上，欠缺了一個有彈性、容易擴充且已 解決多數擬靜態試驗法中所面臨問題的軟體架構(software framework)。 本研究嘗試建立此一軟體架構，期望此軟體架構能解決大部份於 進行擬靜態試驗時所會遭遇到的問題。因而在需要建立一個新的結構 實驗室控制軟體以進行擬靜態試驗時，能直接使用此軟體架構所提供 之功能，進而容易地達成實驗目的之要求。 為能建立此一軟體架構，本研究首先審視了目前在結構實驗室 中，已經實作出之擬靜態試驗之特性。同時列出了一個理想中的擬靜 態試驗法所能提供的功能。本研究接著進行了物件導向分析、設計與 實作。透過物件導向分析，找出了執行擬動態試驗法時若干重要概念， 並將之抽象化為底層基礎類別。另外，亦探討了這些基礎抽象類別彼 此間之互動模式，並由探討結果進行物件導向設計與實作，最後提出 一軟體架構。 本研究利用提出之軟體架構，以C++程式語言建立了一實驗控制 軟體。此實驗控制軟體大量利用本研究所提出之軟體架構，並建立幾 個客製化之類別，以能控制國家地震工程研究中心反力牆與強力地板 結構實驗室中所使用之硬體設備。 本研究利用上述實驗控制軟體，在實驗室中實際以之控制實驗設 備，進行了兩個系列的擬靜態試驗，包括反覆載重試驗，與雙向擬動 態試驗。試驗皆已順利完成，證明了本研究所提出之軟體架構之有效 性。 |
| 關鍵字 | quasi-static test, pseudo-dynamic test, structural experiment, object-oriented,software framework |
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