用matlab按以下要求编写程序:1.选一条地震加速度时程曲线进行傅里叶变换,取出振幅最大的前200个简谐分量的频率值、幅值谱值、相位谱值。2.按单自由度结构稳态解公式计算取出来的前200个简谐分量作用下单自由度结构的稳态响应。
时间: 2023-06-12 22:07:53 浏览: 61
以下是一个可能的 MATLAB 代码实现:
```matlab
% 读取地震加速度时程曲线数据
data = load('earthquake_data.txt');
t = data(:, 1); % 时间
a = data(:, 2); % 加速度
% 计算傅里叶变换
N = length(t);
dt = t(2) - t(1); % 时间间隔
f = (0:N/2-1) / (N*dt); % 频率范围
A = fft(a) / N; % 频域复数振幅
A = A(1:N/2); % 取正频率部分
amp = abs(A); % 幅值谱
phase = angle(A); % 相位谱
% 取前200个简谐分量
num_harmonics = 200;
[sorted_amp, sorted_index] = sort(amp, 'descend');
top_harmonics = sorted_index(1:num_harmonics);
freq = f(top_harmonics);
amp = amp(top_harmonics);
phase = phase(top_harmonics);
% 计算单自由度结构稳态响应
m = 1; % 质量
k = 10; % 刚度
c = 0.1; % 阻尼系数
w = 2 * pi * freq; % 角频率
F0 = amp * m * w.^2; % 受力振幅
phi = phase - pi/2; % 相位差
u = F0 ./ (m * (w.^2 - k/m + 1i*c*w)); % 位移振幅
u = u .* exp(1i*phi); % 加上相位差
u = real(u); % 取实部
% 绘制结果
figure;
subplot(2, 1, 1);
plot(f, amp);
xlim([0, 50]);
xlabel('频率 (Hz)');
ylabel('幅值谱 (m/s^2)');
title('地震加速度时程曲线的前200个简谐分量');
subplot(2, 1, 2);
plot(freq, u);
xlim([0, 50]);
xlabel('频率 (Hz)');
ylabel('位移振幅 (m)');
title('单自由度结构的稳态响应');
```
注意,这份代码假设地震加速度时程曲线数据文件名为 `earthquake_data.txt`,格式为两列:第一列为时间,第二列为加速度。你需要将文件名和数据格式修改为你实际使用的数据。