matlab代码实现振动分析

当涉及振动分析时，MATLAB是一个非常强大的工具。下面是一个简单的例子，用于分析单自由度系统的振动。这个例子将包括建立系统的数学模型，求解系统的自由振动，绘制系统的响应曲线，以及进行参数变化的分析。

% 参数设置
m = 1; % 质量(kg)
k = 10; % 刚度(N/m)
c = 0.5; % 阻尼系数(Ns/m)

% 建立系统的数学模型
A = [0 1; -k/m -c/m];
B = [0; 1/m];
C = [1 0];
D = 0;

% 求解系统的自由振动
t = 0:0.01:10; % 时间范围
u = 0* t; % 输入力
x0 = [1; 0]; % 初始条件
sys = ss(A, B, C, D);
[y, t, x] = lsim(sys, u, t, x0);

% 绘制系统的响应曲线
figure;
plot(t, y);
xlabel('时间 (s)');
ylabel('位移 (m)');
title('系统的自由振动');

% 参数变化的分析
k_values = 5:5:20; % 不同的刚度值
response = zeros(length(k_values), length(t));
for i = 1:length(k_values)
    k = k_values(i);
    A = [0 1; -k/m -c/m];
    sys = ss(A, B, C, D);
    [y, t, x] = lsim(sys, u, t, x0);
    response(i, :) = y;
end

% 绘制参数变化的分析结果
figure;
hold on;
for i = 1:length(k_values)
    plot(t, response(i, :), 'DisplayName', ['k = ' num2str(k_values(i)) ' N/m']);
end
xlabel('时间 (s)');
ylabel('位移 (m)');
legend('show');
title('不同刚度下的系统响应');

这个例子中，我们首先定义了系统的参数（质量、刚度、阻尼系数），然后建立了系统的数学模型。接下来，我们使用lsim函数求解了系统的自由振动，并绘制了系统的响应曲线。最后，我们进行了参数变化的分析，对不同刚度值下系统的响应进行了比较。

这是一个简单的例子，但是你可以根据实际情况对代码进行扩展，比如考虑外部激励力、非线性项、多自由度系统等。MATLAB提供了丰富的工具和函数来支持振动分析，你可以根据具体的需求选择合适的工具和方法。