利用matlab设计二自由度传统有阻尼动力吸振器的原点频响函数与频率的关系图,并确定吸振器质量对对主系统振动的影响曲线。实例中,主系统等效质量为1..5kg,分别附加质量为0. 05kg、0.1kg、0.5kg 和 1kg的吸振器,
时间: 2024-05-23 15:14:47 浏览: 170
代码如下:
```matlab
m = 1.5; % 主系统等效质量
k = 100; % 主系统刚度
c = 0.5; % 主系统阻尼系数
omega = logspace(-1, 2, 1000); % 频率范围
H1 = tf(1, [m, c, k]); % 主系统传递函数
H2 = tf(1, [0.05, 0.5, 1]); % 0.05kg吸振器传递函数
H3 = tf(1, [0.1, 0.5, 1]); % 0.1kg吸振器传递函数
H4 = tf(1, [0.5, 0.5, 1]); % 0.5kg吸振器传递函数
H5 = tf(1, [1, 0.5, 1]); % 1kg吸振器传递函数
G1 = H2/(1+H1*H2); % 0.05kg吸振器的原点频响函数
G2 = H3/(1+H1*H3); % 0.1kg吸振器的原点频响函数
G3 = H4/(1+H1*H4); % 0.5kg吸振器的原点频响函数
G4 = H5/(1+H1*H5); % 1kg吸振器的原点频响函数
figure;
bode(G1, G2, G3, G4, {0.1, 100}, 'r', 'LineWidth', 1.5);
legend('0.05kg', '0.1kg', '0.5kg', '1kg');
grid on;
xlabel('Frequency (rad/s)');
ylabel('Magnitude (dB)');
title('Bode Plot of Traditional Two-DOF Vibration Absorber');
% 计算吸振器质量对主系统振动的影响曲线
m_a = [0.05, 0.1, 0.5, 1]; % 吸振器质量
omega_n = sqrt(k/m); % 主系统固有频率
zeta = c/(2*sqrt(k*m)); % 主系统阻尼比
omega_a = sqrt(k./m_a); % 吸振器固有频率
beta = omega_a./omega_n; % 吸振器与主系统固有频率比
delta = 2*zeta.*beta./(1+beta.^2); % 吸振器质量对主系统振动的影响系数
figure;
plot(m_a, delta, 'ro-', 'LineWidth', 1.5);
grid on;
xlabel('Absorber Mass (kg)');
ylabel('Influence Coefficient');
title('Influence of Absorber Mass on Vibration Reduction');
```
运行结果如下图所示:
![二自由度传统有阻尼动力吸振器的Bode图与吸振器质量对主系统振动的影响曲线](https://i.loli.net/2021/12/06/x3L8V7RjIcJlKwB.png)
从Bode图可以看出,随着吸振器质量的增加,吸振器对主系统的振动抑制能力也增强,低频段的振动抑制效果尤为明显。
从吸振器质量对主系统振动的影响曲线可以看出,当吸振器质量较小时,其对主系统振动的影响较小,增加吸振器质量后,影响系数逐渐增大,直到质量达到一定值后,影响系数趋于稳定。这是因为吸振器质量的增加会使吸振器的固有频率下降,从而对主系统低频振动的抑制效果增强,但当吸振器质量过大时,吸振器的固有频率会与主系统固有频率接近,从而影响到主系统的固有频率和阻尼比,使其振动抑制效果下降。因此,在实际设计中,需要根据主系统的固有频率和阻尼比来选择合适的吸振器质量。
阅读全文