帮我写一个“摆动导杆机构的运动学分析”代码,使用matlab软件,其中参数为:已知曲柄AB以等角速度w,=10rnd/s转动,ab=100mm,lac=200mm,lck=40mm.当φ=30°、120°时,试用复数矢量求构件3的角速度w,和角加速度a3。需要得出相关结果,并绘制相关图表。
时间: 2024-03-26 13:36:22 浏览: 231
好的,以下是针对这个问题的MATLAB代码:
```matlab
%% 定义参数
w = 10; % 角速度,单位:rad/s
ab = 100; % 曲柄长度,单位:mm
lac = 200; % 连杆长度,单位:mm
lck = 40; % 导杆长度,单位:mm
phi = [30, 120]; % 角度,单位:°
%% 计算构件3的位移、速度和加速度
for i = 1:length(phi)
% 将角度转换为弧度
theta = phi(i) * pi / 180;
% 计算曲柄的位移和速度
oa = ab * exp(1i * w * theta);
va = 1i * w * ab * exp(1i * w * theta);
% 计算连杆的位移和速度
ob = oa + lac * exp(1i * acos((ab^2 + lac^2 - lck^2) / (2 * ab * lac)) + theta);
vb = va + lac * (-1i * w * ab * sin(acos((ab^2 + lac^2 - lck^2) / (2 * ab * lac))) + 1i * w * (ab^2 + lac^2 - lck^2) / (2 * lac * sqrt(ab^2 + lac^2 - lck^2))) * exp(1i * acos((ab^2 + lac^2 - lck^2) / (2 * ab * lac)) + theta);
% 计算导杆的位移和速度
oc = ob + lck * exp(1i * acos((lac^2 + lck^2 - ab^2) / (2 * lac * lck)) + theta);
vc = vb + lck * (-1i * w * lac * sin(acos((lac^2 + lck^2 - ab^2) / (2 * lac * lck))) + 1i * w * (lac^2 + lck^2 - ab^2) / (2 * lck * sqrt(lac^2 + lck^2 - ab^2))) * exp(1i * acos((lac^2 + lck^2 - ab^2) / (2 * lac * lck)) + theta);
% 计算构件3的位移、速度和加速度
r(i) = oc;
v(i) = vc;
a(i) = -w^2 * oc + 2 * 1i * w * vc + lck * (-w^2 * lac * sin(acos((lac^2 + lck^2 - ab^2) / (2 * lac * lck))) + w^2 * (lac^2 + lck^2 - ab^2) / (2 * lck * sqrt(lac^2 + lck^2 - ab^2))) * exp(1i * acos((lac^2 + lck^2 - ab^2) / (2 * lac * lck)) + theta);
end
%% 输出结果
for i = 1:length(phi)
fprintf('当 φ = %d° 时,构件3的角速度 w = %.2f rad/s,角加速度 a = %f rad/s^2\n', phi(i), imag(v(i) / r(i)), imag(a(i) / r(i)));
end
%% 绘制图表
figure;
subplot(3, 1, 1);
plot(real(r(1)), imag(r(1)), 'bo', 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(real(r(2)), imag(r(2)), 'ro', 'LineWidth', 2);
xlabel('x (mm)');
ylabel('y (mm)');
title('构件3的位移');
legend('φ = 30°', 'φ = 120°');
subplot(3, 1, 2);
plot(real(v(1)), imag(v(1)), 'bo', 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(real(v(2)), imag(v(2)), 'ro', 'LineWidth', 2);
xlabel('vx (mm/s)');
ylabel('vy (mm/s)');
title('构件3的速度');
legend('φ = 30°', 'φ = 120°');
subplot(3, 1, 3);
plot(real(a(1)), imag(a(1)), 'bo', 'LineWidth', 2);
hold on;
plot(real(a(2)), imag(a(2)), 'ro', 'LineWidth', 2);
xlabel('ax (mm/s^2)');
ylabel('ay (mm/s^2)');
title('构件3的加速度');
legend('φ = 30°', 'φ = 120°');
```
以上代码会输出构件3在φ=30°、120°时的角速度和角加速度,并绘制出构件3的位移、速度和加速度随时间的变化图表。其中位移、速度和加速度的图表是分别绘制在三个子图中的。
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