MATLAB写隔振固有频率程序
时间: 2023-10-06 17:07:09 浏览: 88
以下是一个MATLAB程序,用于计算隔振系统的固有频率:
```matlab
% 输入隔离系统的质量、刚度和阻尼比
m = input('Enter the mass of the isolated system (kg): ');
k = input('Enter the stiffness of the isolated system (N/m): ');
zeta = input('Enter the damping ratio of the isolated system: ');
% 计算固有频率
wn = sqrt(k/m);
wd = wn*sqrt(1-zeta^2);
fprintf('The natural frequency of the isolated system is %.2f Hz.\n', wn/(2*pi));
fprintf('The damped natural frequency of the isolated system is %.2f Hz.\n', wd/(2*pi));
```
使用该程序,用户需要输入隔离系统的质量、刚度和阻尼比。程序将计算隔离系统的固有频率和阻尼固有频率,并将结果输出到命令窗口。
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MATLAB写双层隔振系统的固有频率程序
以下是一个双层隔振系统的固有频率程序,其中假设系统由两个质量为m1和m2的弹簧-质量-阻尼器系统组成。程序计算了系统的固有频率和模态形状。
```
%% 双层隔振系统固有频率程序
% 定义系统参数
m1 = 1; % 质量1
m2 = 2; % 质量2
k1 = 100; % 弹簧1刚度
k2 = 200; % 弹簧2刚度
c1 = 1; % 阻尼1
c2 = 2; % 阻尼2
% 定义系统矩阵
M = [m1 0; 0 m2]; % 质量矩阵
K = [k1+k2 -k2; -k2 k2]; % 刚度矩阵
C = [c1+c2 -c2; -c2 c2]; % 阻尼矩阵
% 计算系统固有频率和模态形状
[V, D] = eig(K, M); % 计算特征值和特征向量
wn = sqrt(diag(D)); % 计算固有频率
phi = V; % 计算模态形状
% 输出结果
disp('固有频率:')
disp(wn)
disp('模态形状:')
disp(phi)
```
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由于双层隔振系统具有复杂的结构和多个自由度,因此编写其固有频率程序需要一定的专业知识和经验。以下是一个可能的程序示例:
%% 双层隔振系统固有频率计算程序
% 定义系统参数
m1 = 10; % 第一层质量
m2 = 20; % 第二层质量
k1 = 10000; % 第一层弹性系数
k2 = 20000; % 第二层弹性系数
c1 = 100; % 第一层阻尼系数
c2 = 200; % 第二层阻尼系数
n = 6; % 每层自由度数目
% 计算系统矩阵
M = diag([ones(1,n)*m1, ones(1,n)*m2]); % 质量矩阵
K = [k1*eye(n), zeros(n); zeros(n), k2*eye(n)] + ... % 刚度矩阵
[-k1, k1, zeros(1,n-2), zeros(1,n), zeros(1,n); ...
k1, -(k1+k2), k2, zeros(1,n-3), zeros(1,n); ...
zeros(n-2,2*n); ...
zeros(1,n), zeros(1,n-3), k2, -(k2+k1), k1; ...
zeros(1,n), zeros(1,n), zeros(1,n-2), k1, -k1];
C = [c1*eye(n), zeros(n); zeros(n), c2*eye(n)]; % 阻尼矩阵
% 求解特征值和特征向量
[Phi, Omega2] = eig(K, M); % 求解广义特征值问题
Omega = sqrt(Omega2); % 将特征值转换为频率
Phi = Phi / diag(sqrt(diag(Phi'*M*Phi))); % 归一化特征向量
D = Phi' * C * Phi; % 计算阻尼矩阵的模态矩阵
% 输出结果
fprintf('双层隔振系统固有频率(Hz):\n');
for i = 1:2*n
fprintf('%d: %.2f\n', i, Omega(i,i)/2/pi);
end
% 绘制模态图
figure;
for i = 1:2*n
subplot(n,2,i);
plot(Phi(:,i));
title(sprintf('Mode %d', i));
end
% 绘制阻尼比图
figure;
for i = 1:2*n
subplot(n,2,i);
bar([real(D(i,i)), imag(D(i,i))]);
title(sprintf('Mode %d', i));
xlabel('Real');
ylabel('Imag');
end
程序中首先定义了系统的参数,包括每层的质量、弹性系数和阻尼系数,以及每层自由度数目。然后利用这些参数计算系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵,并求解广义特征值问题,得到系统的特征频率和特征向量。程序最后输出特征频率,并绘制模态图和阻尼比图,以便进一步分析系统的振动特性。
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