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1、机械振动分析的Matlab_Simulink仿真研究计算机应用王文娟:机械振动分析的Matlab/Simulink仿真研究机械振动分析的Matlab/Simulink仿真研究王文娟(西安工业大学 陕西西安 710032)摘 要:振动在工程实际中普遍存在。为了研究和掌握振动规律,利用功能强大的仿真软件Matlab/Simulink对一个三自由度系统进行仿真,介绍Matlab/Simulink在机械振动分析中的3种建模方法,并针对第3种建模方法编写了相应的S函数和程序,可快速而有效地进行不同物理常数时的模态分析。该方法简单易行、准确可靠。关键词:Matlab
2、/Simulink;机械振动;建模;模态分析中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1004373X(2006)2404603areintroducedinMatlab/Simulinkforanalysisofmechanicalvibration.ThereleventS-Matlab/SimulinkSimulationResearchonAnalysisofMechanicalVibrationWANGWenjuan(Xi′anUniversityofTechnology,Xi′an,710032,China)Abs
3、tract:Vibrationisubiquitousinengineeringpractice.Toresearchandmasterlawsofvibration,Matlab/Simulink,asimulatesoftwarewithpowerfulfunction,isadoptedtosimulateathreedegreesoffreedomsystem.Threewaysofmodelingfuntionandprogramformodeanalysisaremadeinallusiontothethirdwaysofmodeling.T
4、hiscancalculatemodedatafastandefficientlyforsystemofdifferentphysicalconstants.Themethodisinbriefandeasyfeasible,accurateandreliable.Keywords:Matlab/Simulink;mechanicalvibration;modeling;modeanalysis控制、图形处理、信号处理、数据统计等。动态系统仿真工1 引 言具Simulink是其主要工具箱之一,其主要功能是对动态系振动在日常生活和工程实际中普遍存在。为了认
5、识统做适当分析,从而在可以做出实际系统之前,预先对系振动现象,有必要研究和掌握振动规律,掌握他的益处来统进行仿真和分析,并可适当实时修正,提高系统的性能,为生产和生活服务,同时在生产和日常生活中有效地避免减少系统设计和修改的时间,实现高效开发维护系统的目振动造成的危害。随着计算机技术的不断发展,人们研究的。Simulink将系统的数学模型通过框图形式即系统的事物的手段也在发生着变化,一批卓越的现代化工程应用Simulink模型表示出来,可以与Matlab实现无缝结合,能分析软件纷纷占领市场,给人们在解决工程实际问题时带够调用Matlab的函数库。Simu
6、link模型不仅能让用户知来了极大的优越性,机械振动分析领域也不例外。在众多道具体环节的功能和作用,而且能让用户清楚地了解各种的软件中以Matlab/Simulink仿真软件最为亮眼。利用模块间的信息交换。模拟示波器将仿真结果动态显示出Matlab/Simulink分析机械振动系统,可以非常快速、准来,因而仿真结果过程十分直观。Simulink最大的一个特确、直观地得到系统的振动情况,适时快速地对系统进行点是允许用户根据自己的需要开发自己的功能模块,并通检测和修改。过封装扩充现有的模型库。本文以三自由度机械振动系统为例,阐述如何应用Matlab/Simu
7、link建模,进行三自由度系统的仿真。3 机械振动系统的Matlab/Simulink仿真研究机械振动系统以图1所示的三自由度系统为例,为了2 Matlab/Simulink特点简化计算,设质量m=1,阻尼系数c1=c2=c3=3,弹簧Matlab是MathWorks公司于1982年推出的一套数刚度k=2,外部激励x(t)为F1=h1sinωt,F2=h2sinωt,学软件,经过多年不懈的拓展,已经成为适合多学科多工F3=h3sinωt。作平台的大型科技应用软件,他自带了许多专用工具箱,该系统的动力学方程如下:m¨+c(2.-x2)+k(2x1x2)=F
8、1可满足不同专业用户的需求,如科学计算、动态仿真、系统x1x1.m¨x2+c(-