悬臂梁压电激励受迫响应Matlab程序

以下是一个简单的悬臂梁压电激励受迫响应的Matlab程序，你可以参考一下：

% 定义参数
L = 1.5; % 梁的长度
a = 0.05; % 梁的宽度
b = 0.1; % 梁的高度
E = 2e11; % 弹性模量
rho = 7800; % 密度
I = b * a^3 / 12; % 惯性矩
k = 0.2; % 压电常数
V = 10; % 激励电压
d = 0.02; % 压电片长度
h = 0.02; % 压电片宽度
g = 9.8; % 重力加速度

% 定义分段函数
syms x;
u1(x) = -V * k * d / (E * I) * (x^2 - x^3 / (3 * L));
u2(x) = -V * k * d / (E * I) * (x^2 / 2 - L * x + L^2 / 3) + V * k * d * L^3 / (3 * E * I);
u = piecewise(0 <= x < L/2, u1(x), L/2 <= x <= L, u2(x));

% 计算响应
syms t;
w(x,t) = u(x) * sin(pi * g * t / L);
q(x,t) = -rho * h * g * w(x,t);
p(x,t) = V * k * d * w(x,t) / L;
f(x,t) = q(x,t) + p(x,t);
F(t) = int(f(x,t), x, 0, L);

% 绘制响应曲线
t_range = 0:0.01:10;
F_values = zeros(size(t_range));
for i = 1:length(t_range)
    F_values(i) = double(F(t_range(i)));
end
plot(t_range, F_values);
title('悬臂梁压电激励受迫响应');
xlabel('时间 t');
ylabel('受力 F(t)');

在这个程序中，我们首先定义了梁的长度、宽度、高度、弹性模量、密度、惯性矩、压电常数、激励电压、压电片长度和宽度、重力加速度等参数。然后，我们用符号计算的方式定义了分段函数，表示悬臂梁在不同位置的压电激励下的挠度。接着，我们计算了悬臂梁在压电激励下的受迫响应，包括悬臂梁的挠度、分布载荷、压电荷和受力。最后，我们使用Matlab中的plot函数将受力随时间的变化曲线绘制出来。

如果你想要使用这个程序，只需要将上述代码复制到Matlab的命令窗口中，然后按下回车键即可。程序会自动计算并绘制出悬臂梁在压电激励下的受迫响应。如果需要修改参数，只需要修改前面的参数定义即可。