多灾害耦合条件下的工程结构测试与仿真需要在试验室内准确高效地模拟若干天灾人祸的事件，以验证被测建筑结构在各种事件或灾害中的表现。各种试验系统需要能够准确、可重复地模拟这些现象，并且能够组合起来协同实现多灾害工程模拟试验。在过去的五十余年里，MTS系统公司与全球顶尖大学、研究机构的工程师、专家、学者共同开发了用来模拟各种自然灾害或人为事件的试验与仿真产品。利用这些产品就能够在试验室内准确、重复、逼真地模拟出地震、风灾、水患、火灾以及爆炸等事件。

 

地震模拟

 

MTS系统公司的地震模拟设备包含了针对建筑结构件开展地震模拟的标准单轴 1.5m x 1.5m 和 3m x 3m 地震模拟器、双轴 3m x 3m 地震模拟器，半定制的4m x 4m 和 5m x 5m 六自由度地震模拟器以及超大规模全定制的六自由度地震模拟器或由上述地震模拟器组成的多台阵系统。这些地震模拟器可以完成各种缩比模型或者足尺建筑的抗震模拟试验。还可以利用六自由度多轴振动模拟(MAST)系统(353.20或354.20)开展非建筑结构件的地震模拟试验。

而利用各种加载作动缸和控制系统，可以创建针对子结构或者部件的抗震模拟试验系统，各种类型的剪力墙、立柱、桥墩、斜拉索结构等部件的抗震模拟试验。

 

海浪/波流模拟

 

通过模拟洋流或者海浪，研究固定式或浮动式水面结构，以及海岸与近海工程结构在波流作用下的响应，还可以模拟海啸，研究其对海岸以及近海工程结构、海岸线的影响。波流模拟系统(造浪机)为全定制测试系统，可以根据用户对波流状态进行定制，例如浪高、流速、水深、波流周期等。MTS系统公司可提供结合海浪模拟系统例如二维造浪波流模拟系统（具有长而狭窄的槽道，用于产生模拟长期海岸侵蚀和测试海岸结构如何受到海啸波流影响）或三维造浪波流模拟系统（采用多个执行推板，可帮助研究人员更好地了解复杂的三维波流现象及其对离岸结构、船舶或其他浮动结构的影响）开展混合结构件的力学测试与模拟仿真。

 

爆破模拟

 

爆破模拟设备采用先进的液压伺服技术，采用多通道高载荷爆破力加载作动缸，对测试对象施加冲击载荷。通常，爆破模拟系统为全定制测试系统，能够将冲击质量块提升至30m/s甚至更高的速度，对被测对象施加1～5ms的瞬态冲击，由此产生的冲击应力可达35MPa。这类系统被广泛地应用于建筑结构或设备抗爆的研究之中。MTS 爆破模拟设备能够在可控、可重复的试验室环境中，无需使用烈性炸药即可真实地呈现爆破现象。

 

结构抗风

 

MTS系统公司生产了各类型电液伺服加载试验系统，可以完成各种材料、制件、部件、缩比模型乃至足尺结构的加载试验应用。在结构抗风应用中，其高性能的同步控制与加载能力，可以模拟强风对建筑结构的作用，利用多通道协调加载试验系统，将风载荷同步协调地作用于被测对象。

 

火灾模拟

 

在进行火灾模拟的过程中，通常使用燃气或电加热设备对被测对象施加高温(温度载荷)，而MTS系统公司的电液伺服加载设备可以经过特殊的加载装置对被测对象同步施加力载荷，验证被测对象或者材料在高温环境下的力学特性。MTS系统公司的试验控制系统具有开放的体系结构，支持用户开发控制算法来实现热载荷与机械载荷的同步模拟。

 

混合仿真

 

利用工程结构混合仿真试验技术，能够将上述的各种模拟试验相结合，也可以将这些试验与有限元分析组合起来，来应对越来越复杂的工程结构力学模拟。MTS系统公司在混合仿真试验应用领域持续投入，帮助全球广大用户实现了包括拟动力试验、非实时混合仿真试验、实时混合仿真试验，以及数字化虚拟试验、人工智能大模型等应用。利用这些技术，可以有效提升测试效率，节约宝贵的研发时间和经费。