求解振动系统的固有频率和固有振型是振动分析的主要内容之一。随着系统自由度数目的增加,采用近似解,借助于计算机进行计算是振动分析的有效途径。近似方法有很多,这里介绍求解特征值问题的矩阵迭代法。 把特征值问题写成如下形式: Mu-λKu=0,λ=1/w^2 Matlab程序
时间: 2024-03-04 19:48:56 浏览: 136
当给定质量矩阵M和刚度矩阵K时,可以使用Matlab程序来进行矩阵迭代法求解振动系统的固有频率和固有振型。下面是一个简单的Matlab程序示例:
```matlab
% 定义质量矩阵和刚度矩阵
M = [1 0; 0 2];
K = [2 -1; -1 2];
% 设置初始向量
u0 = [1; 1];
% 设置迭代次数和收敛误差
max_iter = 1000;
tol = 1e-6;
% 进行矩阵迭代
for i = 1:max_iter
% 计算新的向量
u = inv(M) * K * u0;
% 归一化向量
u = u / norm(u);
% 计算特征值
lambda = u' * K * u / (u' * M * u);
% 判断是否收敛
if norm(u - u0) < tol
break;
end
% 更新初始向量
u0 = u;
end
% 输出结果
disp("固有频率为:" + sqrt(lambda));
disp("固有振型为:" + u);
```
这个程序中,首先定义了质量矩阵M和刚度矩阵K,然后设置了初始向量u0、迭代次数max_iter和收敛误差tol。接着,使用for循环进行矩阵迭代,计算新的向量u、归一化向量u、计算特征值lambda,并判断是否收敛。最后,输出固有频率和固有振型的结果。
需要注意的是,这个程序中假设质量矩阵是对称正定的,因此可以使用inv函数进行求逆。如果质量矩阵不是对称正定的,可以使用其他求逆方法。另外,这个程序中假设初始向量u0是随机的,如果需要更准确的结果,可以使用其他方法来选择初始向量。
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