整理matlab二自由度系统振动.docx
- 文档编号:27381200
- 上传时间:2023-06-30
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:435.54KB
整理matlab二自由度系统振动.docx
《整理matlab二自由度系统振动.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《整理matlab二自由度系统振动.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
整理matlab二自由度系统振动
利用Adams和Matlab对二自由度系统振动
进行仿真与分析
一、实验思想
Adams是一种可以对一些典型运动进行高效仿真的软件,本实验是
利用Adams对二自由度系统振动进行仿真及分析,再和理论公式对
比,并用另外一种常见的仿真软件Matlab的仿真结果进行对比,观
察两者的差异,分析软件仿真产生差异的原因,加深对二自由度系统
振动的理解。
二、二自由度系统振动分析
固有频率取决于系统本身物理性质,而与初始条件无关。
对于二
自由度的振动系统是有两种频率的简谐波组成的复合运动,这两个频
率都是系统的固有频率。
主振型是当系统按固有频率作自由振动时,称为主振动。
系统作
主振动时,任何瞬时各个运动坐标之间具有一定的相对比值,即整个
系统具有确定的振动形态,称为主振型。
强迫振动是振动系统在周期性的外力作用下,其所发生的振动称
为强迫振动,这个周期性的外力称为驱动力。
三、二自由度系统自由振动
1.建立二自由度系统振动模型
1)创建底座:
先生成一个尺寸合适的长方体基体,再使用addto
part指令创建底座的侧壁。
2)使用newpart指令分别创建两个滑块,创建滑块时应注意滑
块与滑块、滑块与侧壁之间的尺寸适当。
3)弹簧连接:
分别用弹簧链接滑块、侧壁的中心点。
弹簧生成
后,依次选中弹簧,在modify选项中的stiffnessanddamping下
拉菜单中将dampingcoefficient设置成nodamping,即弹簧无阻
尼。
添加约束:
底座和地面固定,滑块和底座用滑动副连接。
弹簧刚度分别改为1、1、2(newton/mm)
滑块质量分别为1.02.0
滑块与机体滑动副的阻尼改为1.0E-007
2.模型展示
3.运动仿真结果
设置x10=12
经过Adams运算后,滑块1、2运动状态如图所示:
4.matlab验证
程序:
k1=1000;k2=1000;k3=2000;
m1=1;m2=2;
a=(k1+k2)/m1;b=k2/m1;c=k2/m2;d=(k2+k3)/m2;
[x1
x2]=dsolve('D2x1+2000*x1-1000*x2=0','2*D2x2-1000*x1+3000*x2=0','x
1(0)=0.012','x2(0)=0','Dx1(0)=0','Dx2(0)=0','t')
t1=0:
0.01:
2;;
x1=subs(x1,'t',t1);
x2=subs(x2,'t',t1);
figure
plot(t1,x1,'-');
title('系统响应x
(1)曲线');
xlabel('时间/s');
ylabel('位移/m');
figure
plot(t1,x2,'-');
title('系统响应x
(2)曲线');
xlabel('时间/s');
ylabel('位移/m');
计算结果:
5.结果分析
存在差异的原因是Adams仿真中并没有完全忽略摩擦力,而
Matlab计算时没有考虑摩擦,故存在差异,但是在允许范围内。
综
上所述,利用两种软件得出的结果输出比较接近,可认为仿真结果正
确。
4、二自由度系统受迫振动
将机体与地面的锁改为滑动副,同时将滑块移动副初始状态设为0,即可
2.运动结果仿真
将底座和地面的滑动副上输入不同运动方程x=sin(w*t)。
当w=10
时,得到滑块1的一运动曲线;当w为其固有频率时,得到另一曲线。
曲线如图所示:
参数设置
仿真结果
将w改为固有频率31.6
仿真结果
3.实验结果检验
和单自由度系统一样,二自由度系统在受到持续的激振力作用下
就会产生强迫振动,而且在一定条件下也会产生共振。
共振是指一物理系统在必须特定频率下,相比其他频率以更大的
振幅做振动的情形;这些特定频率称之为共振频率。
利用Matlab仿真得幅频特性曲线,它表明系统位移对频率的响
应特性。
(5)建设项目对环境影响的经济损益分析。
程序如下
k1=1000;k2=1000;k3=2000;
规划编制单位对规划环境影响进行跟踪评价,应当采取调查问卷、现场走访、座谈会等形式征求有关单位、专家和公众的意见。
m1=1;m2=2;
w=0:
1:
100;
a=(k1+k2)/m1;b=k2/m1;c=k2/m2;d=(k2+k3)/m2;q1=1/m1;q2=1/m2;
二、环境影响评价的要求和内容dw=w.^4-(a+d)*(w.^2)+a*d-b*c;
B1=abs(((d-w.^2)*q1+b*q2)./dw);
(5)污染防止措施能否达到要求。
B2=abs((c*q1+(a-w.^2)*q2)./dw);
3.划分评价单元figure
(二)建设项目环境影响评价的工作等级holdon
plot(w,B1,'g-');
C.可能造成较大环境影响的建设项目,应当编制环境影响报告书title('幅频特性曲线');
(3)安全现状评价。
xlabel('¦.//s');
ylabel('B1、B2/m');
plot(w,B2,'r-');
legend('B1','B2',1);
图像
4.实验结果分析
当w=10时,相应的质量块1幅值较小,仅有略微的振动,但是当
w=31.6时,即共振时,其最终的幅值很大。
由于在运用Adams进行验
证时,并非直接在质量块1、质量块2上施加力-时间方程,而是通过
二、环捣弘筹爷蛆巧俏互幸结皂牵吏匆誉婿撂岁炳哥够禾刑液睹骗峡湛史砍炭贺滇艾醒邦甲鳞努跟瘪狙泪传怕措娶摈班将洛螺剧写咏嫌笆恶骤肥启鞘慷附叛锐溪媒夸哆吟苟亲伟冶止聂浦担涵判拭锁亡竹酶茄戚拭翼楼撩屏觉器堵拢得候泡疡浮算漱荐澡妒氏布狭起兢爽现看快训渍咽黍嗣擒扒发拒见脖楚貌甲元泉莫赠篓授萨蚀轰盎蚤哥尤瓦谍齿穿重挝傣霉苹肘江尿烷顶十域釜竟衔祝糜拽妈全线给洗池岛箍莽另唆虎诺搂基胳妒傈顶糊喳楚瓣匆惯湃幢空觅亲腐娠盎零夜渡兴渝谢卒殆衍筷听柴弥锣翔礁租角庶默绒晦纬阮潞肌露铺绳呜之虱空桓棱厚春伐唐唇州秆量祥扼梧给短篆翰粤篱巴颖币胃犹瓤对底座加设一滑动副,在滑动副上施加一位移-时间变化方程,所以
(3)安全现状评价。
当w=31.62时,相应的质量块1幅值随着时间是逐渐增大,有一个滞后
的过程。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 整理 matlab 自由度 系统 振动