運(yùn)用matlab分析機(jī)械振動(dòng)定稿-wenkub
2023-07-10 04:05:51 本頁面
【正文】 figure plot(wt,x1,39。 wt=linspace(0,4*pi)。)。)。%第一個(gè)振動(dòng)的初相%phi1=0。 %第一個(gè)振動(dòng)的振幅%a1=。（如車輛行進(jìn)中的顛簸）二．不同類型的振動(dòng)合成及運(yùn)用Matlab模擬演示，頻率相同的簡諧振動(dòng)的合成合簡諧振動(dòng)的分振動(dòng)方程為： 振動(dòng)矢量合成如圖示：圖21振動(dòng)矢量合成① 用旋轉(zhuǎn)矢量合成 ② 合振幅矢量 合振動(dòng)保持原振動(dòng)方向不變。（2）方程中不顯含時(shí)間的系統(tǒng)稱自治系統(tǒng)；顯含時(shí)間的稱非自治系統(tǒng)。力學(xué)系統(tǒng)能維持振動(dòng)，必須具有彈性和慣性：①由于彈性，系統(tǒng)偏離其平衡位置時(shí)，會(huì)產(chǎn)生回復(fù)力，促使系統(tǒng)返回來位置； ②由于慣性，系統(tǒng)在返回平衡位置的過程中積累了動(dòng)能，從而使系統(tǒng)越過平衡位置向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)。相位：當(dāng)振幅和頻率一定時(shí)決定振動(dòng)物體在任意時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移和速度的物理量。振動(dòng)的周期T：物體做一次完全振動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間。 振動(dòng)(或機(jī)械振動(dòng))指的是物體在平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所謂周期性運(yùn)動(dòng)是指在時(shí)間上具有重復(fù)性或往復(fù)性的一種運(yùn)動(dòng)，是遍及自然界及社會(huì)科學(xué)界的一種運(yùn)動(dòng)方式。在物理學(xué)中，廣義地說凡是描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的物理量，在某一數(shù)值附近做周期性的變化，用Matlab語言編制計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行仿真以達(dá)到研究簡諧振動(dòng)以及振動(dòng)的合成，振動(dòng)的能量等目的，并在文章的最后簡要地介紹了共振的危害與應(yīng)用。（琴弦、鐘鼓、機(jī)械鐘表的擺輪、發(fā)動(dòng)機(jī)座、高聳的煙囪和固體晶格點(diǎn)陣的分子和原子都在振動(dòng)） 振動(dòng)是以波的形式傳播的，機(jī)械振動(dòng)的傳播即機(jī)械波。頻率f：單位時(shí)間內(nèi)物體所作的完全振動(dòng)的次數(shù)。相位概念的重要性還在于比較兩個(gè)簡諧振動(dòng)之間在“步調(diào)”上的差異。正是由于彈性和慣性的相互影響，才造成系統(tǒng)的振動(dòng)。（3）按系統(tǒng)受力情況分，有自由振動(dòng)、衰減振動(dòng)和受迫振動(dòng)。③ 合振動(dòng)方程 由此易知：一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)振動(dòng)方向相同、頻率相同的簡諧振動(dòng)，合振動(dòng)仍為簡諧振動(dòng)。 %參考值phi1=input(39。 %參考值phi1=phi1*pi/180。 %第二個(gè)振動(dòng)的振幅%a2=。 %phi1=0。 x1=a1*cos(wt+phi1)。.39。LineWidth39。 %字體大小title(39。,fs)%顯示標(biāo)題 Matlab模擬振動(dòng)方向相同，頻率略有差異振動(dòng)合成的“拍”現(xiàn)象二個(gè)振動(dòng)方向相同、頻率略有差異的簡諧振動(dòng)，其合振動(dòng)不為簡諧振動(dòng)，產(chǎn)生“拍”現(xiàn)象．拍頻為（為兩分振動(dòng)頻率）“拍”現(xiàn)象合振動(dòng)圖像如下所示：x1 tx2 t x3 t 圖22“拍”現(xiàn)象振動(dòng)合成 Matlab演示“拍”現(xiàn)象：%拍的形成clear %清除變量d=10。 %第一個(gè)角頻率dw=pi/d。 %第二個(gè)位移x=x1+x2。LineWidth39。\itx\rm_2/\itA\rm=cos\it\omega\rm_2\itt39。)39。拍的形成39。 %調(diào)幅線xx1=cos((w2w1)*t/2)。r39。cos(\it\omega\rm_239。+39。r39。LineWidth39。FontSize39。FontSize39。],[0。y39。39。%畫初始位置的單擺g=。y0=(1)*l*cos(theta0)。)。r39。.39。xor39。%創(chuàng)建擺桿body=line([0。,39。,39。,39。dt=。y=(1)*l*cos(theta)。ydata39。,[0。y])。 理想彈簧振子的簡諧振動(dòng)Matlab編程如下:%理想彈簧陣子簡諧運(yùn)動(dòng)%Clearrectangle(39。,[,])。,39。M=length(y)。D=plot(x,y)。 F1=fill(13+r*cos(C),2+t1,39。ytick39。,num2str([1:3]39。)。% 句柄[黃線]Q=plot(0,39。)。T=0。fontsize39。,39。pause()。td=[td,T]。,Y)。facecolor39。,[T,13],39。xdata39。T=T+。 %時(shí)間向量x=cos(t)。 %勢(shì)能figure %建立圖形窗口subplot(2,1,1) %子圖plot(t,x,t,v,39。,2) %畫位移和速度曲線grid on %加網(wǎng)格axis tight %緊貼坐標(biāo)軸fs=16。FontSize39。FontSize39。速度\itv/\omegaA39。\it\omega\rm=(\itk/m\rm)^{1/2}39。39。LineWidth39。FontSize39。FontSize39。勢(shì)能\itV/E\rm_039。\itE\rm_0=\itkA\rm^2/239。XTick39。設(shè) 阻力 由牛頓第二定律得 令 由此可得其動(dòng)力學(xué)方程 根據(jù)阻尼因數(shù)之不同，可將此方程解出三種可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)： x（1）欠阻尼狀態(tài) t 得質(zhì)點(diǎn)的解 圖411欠阻尼狀態(tài) x （2）臨界阻尼 t得質(zhì)點(diǎn)的解 圖412臨界阻尼狀態(tài) xt（3）過阻尼狀態(tài) 得質(zhì)點(diǎn)的解 圖413過阻尼狀態(tài)運(yùn)用Matlab語言模擬阻尼運(yùn)動(dòng)：%阻尼運(yùn)動(dòng)的類型clear %清除變量t=0::20。 %曲線條數(shù)b(b==1)=1+eps。%位移函數(shù)矩陣V=exp(B.*T).*sin(W.*T)./W。%位移函數(shù)矩陣(效果相同)%V=exp(B.*T).*sinh(A.*T)./A。,2) %畫位移曲線族plot(t,X(:,1),39。,t,X(:,3),39。,... t,X(:,5),39。) %畫位移曲線族fs=16。FontSize39。FontSize39。FontSize39。)])%加圖例txt=39。,fs) %顯示文本grid on %加網(wǎng)格f2=figure。o39。s39。h39。\it\omega\rm_0\itt39。\itv/\omega\rm_0\itA39。質(zhì)點(diǎn)在不同阻尼下的速度曲線39。\it\beta/\omega\rm_0:39。 %速度矩陣清空X2=[]。,t,[1。 %連接速度矩陣 s=[39。]。Dx(0)=039。t39。,t)。]。*39。*39。請(qǐng)輸入約化阻尼因子(0~1):39。 %約化阻尼圓頻率s=[39。]。1。 %時(shí)間向量a1=sqrt(w^2*(W^21)^2+b^2*(W^2+1)^2)/w/((W^21)^2+4*b^2*W^2)。 %等幅振動(dòng)初相x1=a1*exp(b*t).*cos(w*t+phi)。 %最大值%
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