Grafik: Sebastian Andersen

Matematiske metoder reducerer beregningstid for hybridtest

tirsdag 27 sep 16
|

Kontakt

Sebastian Andersen
Postdoc
DTU Byg
45 25 22 40
Tre specifikke matematiske metoder kan reducere beregningstiden markant, når man hybridtester komplekse konstruktioner. Det viser en ny ph.d.-afhandling fra DTU Byg.

Hybridtest blev introduceret i 1960’erne af japanske forskere som et alternativ til traditionelle fuldskalatests.

Hybridtest er en omkostningseffektiv eksperimentel metode, der kan benyttes til at teste, hvordan en konstruktion opfører sig, når den bliver påvirket af eksempelvis jordskælv.

Princippet bag metoden er en opdeling af den konstruktion, der skal testes. Konstruktionen deles i to forskellige dele: en analytisk del og en fysisk del, som kobles sammen via et kommunikationssystem.

Analytisk og fysisk test viser samlet opførsel

Den analytiske del udgør en del af konstruktionen, hvis opførsel man kan modellere på en computer ved hjælp af matematiske metoder. Den fysiske del udgør en del, som man ikke ved, hvordan man skal modellere, og som derfor er nødt til at blive testet fysisk.

Under en hybridtest kører den fysiske test og computermodellen parallelt og udveksler løbende data. På grund af koblingen mellem de to testmetoder er det muligt at teste, hvordan hele konstruktionen opfører sig under en given påvirkning.

Princippet bag hybridtest har oplevet en markant udvikling, siden det blev indført i 1960’erne, både med hensyn til størrelsen og kompleksiteten af såvel den fysiske som den analytiske del.

Når kompleksiteten og størrelsen af den analytiske del øges, stiger beregningstiden hurtigt, fordi flere ligninger skal opstilles og dernæst løses. Det bevirker, at beregningerne ikke kan følge med under testen. Størrelsen af de analytiske modeller er derfor begrænsede.

Sebastian Andersen introducerer i sin afhandling ”Reduction Method for Real-time Simulations in Hybrid Testing” tre elementer, der kan hjælpe til at øge størrelsen og kompleksiteten af de analytiske modeller ved at gøre brug af matematiske metoder og modeller.

Matematiske metoder øger muligheder for hybridtest

Det første element består i at benytte en eksisterende matematisk metode til at gøre det hurtigere at opstille ligningerne, inden de skal løses.

Det andet element består af en matematisk metode, der kan udvælge de vigtigste ligninger og kun løse disse.

Det tredje element består i, at løsningen til de ligninger, man ikke løser, approksimeres ud fra løsningen af de løste ligninger.

Afhandlingen demonstrerer, at de tre elementer kan reducere beregningstiden signifikant, samtidig med at ligningerne løses med høj præcision.

Sebastian Andersen forsvarer sin afhandling “Reduction Method for Real-time Simulations in Hybrid Testing” fredag den 30/9 kl. 13.00.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.