[研究][软件] BWTest: Bouc-Wen模型参数测试分析 [Bouc-Wen Hysteretic Model Parameters Analysis]

实干、实践、积累、思考、创新。

---

• 程序图标 ( Program Icon )

• 程序介绍 ( Program Introduction)

BWTest: Bouc-Wen模型参数测试分析，程序用来测试经典的Bouc-Wen滞回模型的参数。可以用来拟合我们的试验数据，比如一些隔震支座等等。

这里先简单介绍一下经典Bouc-Wen模型，经典Bouc-Wen滞回模型是一个光滑的滞回恢复力模型，其模型表达式为：

$$\{\begin{array}{l}F\left(t\right)=a\frac{F_y}{u_y}u\left(t\right)+\left(1–a\right)F_{y}z\left(t\right)\\ \dot{z}\left(t\right)=\frac{A–{\left|z\left(t\right)\right|}^n\left(\gamma +\mathrm{sgn}\left(\dot{u}\left(t\right)\cdot z\left(t\right)\right)\cdot \beta \right)}{u_y}\dot{u}\left(t\right)\end{array}$$

式中：

$F\left(t\right)$为恢复力，restoring force，为时间的函数;

$u\left(t\right)$为位移，displacement，为时间的函数;

$z\left(t\right)$为内部迟滞变量，a dimensionless hysteretic parameter;

$F_y$为屈服力, yield force；

$u_y$为屈服位移, yield displacement；

$\mathrm{a}$为屈服后刚度与初始弹性刚度的比值，the ratio of post-yield to pre-yield (elastic) stiffness，且有$0\le a\le 1$;

$A$、$\gamma$、$\beta$、$n$均是无量纲的变量，控制着滞回模型的行为；

$\mathrm{sgn}(\cdot )$为符号函数。

若引入刚度$k=\frac{F_y}{u_y}$，则模型的表达式可进一步简化表示为：

$$\{\begin{array}{l}F\left(t\right)=aku\left(t\right)+\left(1–a\right)kz\left(t\right)u_y\\ \dot{z}\left(t\right)=\frac{A–{\left|z\left(t\right)\right|}^n\left(\gamma +\mathrm{sgn}\left(\dot{u}\left(t\right)\cdot z\left(t\right)\right)\cdot \beta \right)}{u_y}\dot{u}\left(t\right)\end{array}$$

也可以进一步把屈服位移$u_y$消掉，进一步简化为

$$\{\begin{array}{l}F\left(t\right)=aku\left(t\right)+\left(1–a\right)kz\left(t\right)\\ \dot{z}\left(t\right)=\left[A–{\left|z\left(t\right)\right|}^n\left(\gamma +\mathrm{sgn}\left(\dot{u}\left(t\right)\cdot z\left(t\right)\right)\cdot \beta \right)\right]\dot{u}\left(t\right)\end{array}$$

从上述恢复力公式可知，Bouc-Wen模型的恢复力可以分为两部分，第一部分为弹性恢复力，$F^{\mathrm{e}lastic}\left(t\right)=aku\left(t\right)$，第二部分为滞回恢复力$F^{\mathrm{h}\mathrm{y}steretic}\left(t\right)=\left(1–a\right)kz\left(t\right)$，Bouc-Wen模型可理解为上述两个弹簧的并联，如下图所示。

BWTest的功能是，可提供用户导入位移历程，指定$A$、$\gamma$、$\beta$、$n$、$k$、$a$、$F_y$，获得相应的力-位移滞回曲线、内部变量Z-位移滞回曲线及刚度k-位移滞回曲线，可用于分析不同参数对Bouc-Wen模型的影响。

• 程序界面 ( Program Interface )

• 程序下载 ( Program Download )

(  如果您需要这个软件，请在这给网站捐助：http://www.jdcui.com/?page_id=4813，捐助不低于 100RMB，捐助后在评论区留下您的评论，软件会通过管理员QQ：3014479529给你发送，对软件有任何疑问也欢迎联系，敬请尊重劳动成果 ！！！。)

---

• 相关博文( Related Topics)

[01] [科研][试验][工具] HLA v2020: Hysteretic Loop Analysis Program[HLA滞回环分析工具 2020版]

[02] [软件][科研][试验] 2021版 YPD: Yield Point and Ductility [2021版 YPD: 等效屈服点和延性分析程序]

[03] [科研][工具][软件] BBCA v2020: 滞回环骨架曲线提取工具 [BBCA: Extract Backbone Curve from Hysteretic Loop]

[04] [Tool][科研][试验] LoopArea: Hysteristic Loop Area Calculator [滞回环面积求解器]

[05] [科研][软件][试验] HLAV: Hysteresis Loop Animation Viewer [滞回环动画演示软件]

[06] [试验][软件][科研] OutlierRemoval: A Program for Removing the Abnormal Point of Your Test Data [试验数据异常点修正工具]

[07] [试验][软件][科研] Loop Modifier 2021: Hysteretic Loop Modification Program[2021版: 滞回曲线修正工具]

[08] [软件][试验][研究] SawtoothRemove: Remove the Sawtooth Patterns in Your Test Data [剔除试验数据中的锯齿]

[09] [软件][试验][编程] NoiseRemoval: A Program for De-Noising of Experimental Data [试验数据降噪修正工具]

[10] [软件][更新][Dynamics] NSDOF v2022: A Tool for Nonlinear Dynamic Analysis of SDOF System (NSDOF单自由度系统动力非线性分析工具 v2022)

[11] [工具][试验][更新] DataSmoothing v2022: A Program for Test Data Smoothing [试验数据曲线平滑+降噪工具]

[12] [软件][动力学][编程] NMDOF v2022: A Tool for Nonlinear Dynamic Time History Analysis of Shear-Type MDOF System (多自由度剪切层模型系统动力非线性时程分析工具 v2022)

• 微信公众号 ( Wechat Subscription)

欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号