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实验报告册 课程名称：机械振动 指导老师： 班 级： 姓 名： 学 号： 学 期： 20 20 —20 21 学年 第 一学期 南京农业大学工学院教务处印 工学院实验报告 实 验 目 录 实验一：借助MATLAB进行单自由度系统的时域响应分析 实验二：借助MATLAB进行两自由度系统的时域响应分析 实验三：借助MATLAB进行三自由度系统的时域响应分析 实验四：振动系统数学模型的MATLAB实现 实验一：借助MATLAB进行单自由度系统的时域响应分析 实验目的与实验内容 建立拖拉机单自由度系统的振动模型，并写出其振动微分方程。 利用MATLAB自带的ODE45求解器绘制系统的自由振动响应曲线。 利用四阶龙格库塔算法求解单自由度系统的响应，并绘制其响应曲线。 操作过程、源程序和曲线的绘制 所有的MATLAB的ode 求解器可以求解形式y’=f(t，y)的方程组，或者涉及质量矩阵M(t，y)y’=f(t，y)的问题。ode45是一个通用的ODE求解器,采用的是龙格-库塔四阶、五阶算法。 ode45的格式： [自变量，因变量]= ode45（函数，范围，初值） 此拖拉机系统的结构如图： 将其质量mb、ms相加，弹簧阻力合成为一个弹簧阻尼器，此系统便成为一个一阶系统 M=mb+ms K=(kfas*kft)/(kfas+kft)+krt C=(cfas*cft)/(cfas+cft)+crt 有微分方程 My’’+cy’+ky=f(t) 假设路面激励为余弦激励 f(t)=10*cos(10t) 有Mb=2548; Ms=146 Crt=5034; Cft=3578; Kft=714354; Krt=718608; Cfas取2000，4000，6000，8000，10000 共计五个点 Kfas取60000，80000，100000，120000，140000，160000 共计五个点 程序如下 function dydt=fun1(t,y) %定义函数名fun1 dydt=zeros(2,1); %定义dydt为两列一行的行列式 dydt(1)=y(2); dydt(2)=10*cos(10*t)-(3578*cfas/(cfas+3578)+5034)*y(2)-(714354*kfas/(kfas+714354)+718608)*y(1)/2694; End （一） y0=[0 0]; %定义初值 tspan=[0 30]; %定义求解区间 [t,y]=ode45(@fun1,tspan,y0); %求解 plot(t,y(:,1),t,y(:,2)); %绘图 legend(x,v); xlabel(时间(s)); %定义x坐标轴名称 ylabel(振动位移曲线); %定义y坐标轴名称 title(速度、位移时间曲线图); %定义标题名称 （二） y0=[0 0]; %定义初值 tspan=[0 30]; %定义求解区间 [t,y]=ode45(@fun1,tspan,y0); %求解 plot(y(:,1),y(:,2)); %绘图 legend(x); xlabel(速度,FontSize,10); %定义x坐标轴名称 ylabel(振动位移,FontSize,10); %定义x坐标轴名称 title(速度位移曲线图); %定义标题名称 说明：（一）中给出了速度、位移关于时间改变的曲线图；（二）中给出了速度关于位移变化的曲线图 求解前，将kfas,cfas取值点依次带入程序中，便可求得，该拖拉机系统在不同性能条件前桥悬挂下的振动响应。 下面为几种不同条件下，系统响应图像 1）cfas=4000,kfas=80000 2)cfas=6000,kfas=80000 实验结果的讨论 将系统简化为单自由度系统后利用MATLAB程序求解在不同前桥悬挂性能下振动位移和速度的曲线，从而分析出合适的性能区间 实验二：借助MATLAB进行两自由度系统的时域响应分析 实验内容与目的 建立拖拉机两自由度系统的振动模型，并写出其振动微分方程 利用matlab求解两自由度系统的响应，并绘制响应曲线 操作过程、源程序和曲线的绘制 模型 质量m