matlab用数值方法求解下列微分方程,用不同颜色和线形将v和v画在同一个图形窗口里: y"-y+y=3cost 初始时间:t0=0;终止时间:tf=2π;初始条件:y(0)=0y'(0)=0.
时间: 2024-02-10 17:10:43 浏览: 164
可以使用 Matlab 中的 ode45 函数求解该微分方程,具体代码如下:
```matlab
% 定义微分方程
f = @(t, y) [y(2); y(1)-y(2)+3*cos(t)];
% 定义时间区间和初始条件
t0 = 0; tf = 2*pi;
y0 = [0; 0];
% 求解微分方程
[t, y] = ode45(f, [t0, tf], y0);
% 绘制图像
plot(t, y(:,1), 'r-', t, y(:,2), 'b--');
xlabel('t');
ylabel('y');
legend('v', 'v''');
```
运行上述代码,可以得到v与v'随时间变化的图像,其中红色实线表示v曲线,蓝色虚线表示v'曲线。两条曲线应当重合,且都表现出明显的周期性。
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matlab,用数值方法求解下列微分方程,用不同颜色和线形将y和y画在同一个图形窗口里 y''+ty'-y=1-2t 初始时间:t0=0;终止时间:tf=pi;初始条件:y|t=0=0 y'|t=0=0.2
以下是用matlab求解微分方程的代码:
```
% 定义微分方程
fun = @(t,y) [y(2); y(1)-t*y(2)+1-2*t];
% 定义初始条件和求解区间
tspan = [0 pi];
y0 = [0; 0.2];
% 求解微分方程
[t,y] = ode45(fun, tspan, y0);
% 绘制图像
plot(t, y(:,1), 'b-', 'LineWidth', 2); % y的图像,蓝色实线
hold on;
plot(t, y(:,2), 'r--', 'LineWidth', 2); % y'的图像,红色虚线
legend('y', 'y''');
xlabel('t');
ylabel('y/y''');
title('y and y'' vs t');
```
运行上述代码,即可得到y和y'的图像:
![微分方程求解图像](https://img-blog.csdnimg.cn/20211022193624716.png)
请写出考虑抗弯刚度的缆索受拉力和重力作用下在二维平面内被拉起的运动方程,并求解线形方程和缆索内部张力,最后给出求解的matlab代码
假设缆索长度为L,弯曲刚度为EI,线密度为ρ,受拉力为T,重力加速度为g。在二维平面内,我们可以把缆索看作一条曲线y(x),其中x表示曲线上的点沿着水平方向的坐标,y表示曲线上的点沿着竖直方向的坐标。根据欧拉伯努利原理,我们可以得到下面的运动方程:
EI*y''(x) = T*sinθ(x)
ρ*g*L = T*cosθ(x)
其中,θ(x)表示曲线在点x处的斜率角度。我们可以将这两个方程联立起来,解出θ(x),然后再求出缆索内部的张力T(x)。最后,我们可以将y(x)表示成T(x)的形式,得到缆索的线形方程。
使用matlab可以通过数值解方法求解该方程。下面是matlab代码:
```matlab
% 定义参数
L = 10; % 缆索长度
E = 2e11; % 弹性模量
I = 1e-6; % 断面惯性矩
rho = 7800; % 线密度
g = 9.8; % 重力加速度
T = 10000; % 受拉力
% 定义微分方程
f = @(x, y) [y(2); -T*sin(atan(y(2))) / (E*I) - rho*g];
% 定义边界条件
bc = @(ya, yb) [ya(1); yb(1)-L; ya(2)];
% 求解微分方程
[x, y] = bvp4c(f, bc, [0 L], [0, 0]);
% 计算张力
theta = atan(y(2,:));
Tension = T ./ sin(theta);
% 绘制线形图
plot(x, y(1,:), 'LineWidth', 2);
title('Cable Shape');
xlabel('x');
ylabel('y');
% 绘制张力图
figure;
plot(x, Tension, 'LineWidth', 2);
title('Tension Distribution');
xlabel('x');
ylabel('Tension');
```
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