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实验三、回转试验台振动测量一、实验目的1、进一步熟悉常用信号分析仪器的使用；2、了解一般旋转机械的结构；3、掌握旋转机械振动监测与诊断的基本过程及分析方法。
二、实验仪器及对象1、列出所用振动分析仪器、软件、传感器的名称、型号、用途等；2、测试对象：振动试验台。
三、多功能振动实验台简介本实验所使用的MDT-3A型多功能振动实验台是集齿轮传动、皮带传动、联轴器传动于一体的转子实验台，专门从事振动测试、振动研究及教学、大专院校有关实验室等提供了有效而方便的实验手段。
该实验台可以通过改变转子转速、转子质量盘位置、齿轮啮合副及故障轴承组件等，惊醒多种转动机械常见故障的模拟，如转子不平衡、轴承座松动、皮带轮偏心、齿轮故障及轴承的早期故障等。
实验台采用直流调速电机，并配有转速指示表，可以在0到3000转/分的任意转速下工作。
实验台配有一级变速齿轮箱，有三种齿轮啮合方式，三个小齿轮采用固定工安装。
可模拟齿轮啮合频率、故障齿轮边带、断齿故障等。
轴承故障模块可快速方便地安装在齿轮箱轴上，通过加载螺钉进行径向加载，从而模拟出轴承的主要故障：外环故障、内环故障、滚动体故障等。
电机与齿轮箱输入轴之间采用皮带传动，并配有偏心皮带轮，可进行偏心皮带轮故障的模拟。
安装有两片质量盘的转子台模块，能模拟出更多的机械故障，如质量不平衡、力偶不平衡、动不平衡、轴承座松动等。
质量盘上沿圆周方向加工有16个M5的螺纹孔，可以通过调整螺钉的安装来进行单面或双面的现场动平衡模拟。
该实验台具体可模拟以下几种故障模式：●通过转子盘模拟不平衡故障转子的不平衡故障是在转子模块上，通过对两个质量盘进行质量的添加或减少来实现转动系统的不平衡。
通过联轴器可以把转子模块与齿轮箱分离，降低实验过程中外部因素的影响。
●模拟皮带轮偏心故障实验台配套有两个皮带轮，一个是正常的，一个是把皮带轮特别做成偏心的皮带轮。
皮带轮安装在电机输出轴上，实验时只要通过简单的更换就可以达到转子偏心的效果。
MATLAB专题实验指导书刘美兰吴彩玲电信学院自动化系2006年6月目录实验一MATLAB的安装------------------------------------------1 实验二Desktop操作桌面基础-----------------------------------5实验三数值数组及其运算----------------------------------------10实验四数据和函数的可视化-----------------------------------------16实验五MATLAB仿真环境-----------------------------------------------22实验六句柄图形和图形用户界面制作--------------------------------24附录1 Matlab的函数及指令Functions and Commands----------27附录2 SIMULINK的库模块-----------------------------------------------3821实验一 MATLAB 的安装一、 实验目的熟练Matlab 的安装步骤。
二、 Matlab 安装的硬件要求硬件要求：CPU ：Pentium II 以上，内存24MB 以上，CD-ROM(安装用)。
硬盘安装前应有2MB 以上空间。
8位以上显卡，图形加速卡，声卡。
三、 实验内容和步骤MATLAB 软件的安装与卸载。
下面以一台PC 机（操作系统为WIN2000）为例，介绍Matlab 的安装过程。
1） 把安装盘放入CD-ROM ，一般会自动运行安装程序，如果不运行，可以进入光盘双击setup.exe 文件，初始化完成，会出现图1-1所示界面。
图1-12） 单击Next 按钮，出现一个对话框，如图1-2所示，输入你的安装序列号。
图1-23） 单击Next ，出现对话框如图1-3，内容是你是否接受协议。
《机械振动》课程实验指导书机械与车辆学院2009年6月编制目录单自由度系统强迫振动的幅频特性、固有频率及阻尼比的测定 (2)单自由度系统自由衰减振动及固有频率、阻尼比的测定 (7)多自由度系统固有频率和振型测试 (11)单自由度系统强迫振动的幅频特性、固有频率及阻尼比的测定实验指导书一、试验目的1．学会测量单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线； 2．学会测量单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线；二、试验原理有阻尼的强迫振动，当经过一定时间后，只剩下强迫振动部分，有阻尼强迫振动的振幅特性：st st x x Du u A β=+-=22224)1(1动态振幅A 和静态位移st x 之比值称为动力放大系数：stx A D u u =+-=22224)1(1β 加速度响应和位移响应的关系：)sin()sin(4)1(12220ϕωβϕω-=-+-==t t Du u K F x x x e e st)sin()sin(20..ϕωβϕωβ--=--=t t u KF x e a e根据幅频特性曲线：在1<D 时，共振处的动力放大系数Q DD D =≈-=211212max β，峰值两边，2Q =β处的频率1f 、2f 称为半功率点，1f 与2f 之间的频率范围称为系统的半功率带宽。
代入动力放大系数计算公式22124112202,12202,1D Q D f f f f ==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=β当D 很小时解得：D f f 21202,1 ≈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 即2021224Df f f ≈- 0122f f f D -=三、试验系统组成实验用仪器设备见表1。
表1 实验用仪器设备试验系统布置如图1所示：图1 试验系统布置简图四、试验准备1.如图1安装好试验设备，并连线，质量块放到简支梁底部，传感器安装到简支梁的中部；2.认真检查各联结件是否正确安装、紧固情况；3.检查各传感器信号线连接的正确性；4.系统上电预热30分钟五、试验内容1.测量单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线；2.根据幅频特性曲线确定系统的固有频率和阻尼比六、试验方法1．开机进入DASP2000波状态;2．把ZJY-601A型振动教学试验仪的频率按钮用手动搜索一下简支梁当前的共振频率，调节放大倍数道“1”挡，不要让共振时的信号过载。
MATLAB实验指导书魏晓华流体传动与控制工程系机械工程学院一、线性代数部分在MA TLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（>>）之后，并按入Enter 键即可。
例如：>> (5*2+1.3-0.8)*10/25ans =4.2000MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans，代表MATLAB运算后的答案（Answer）并显示其数值於荧幕上。
小提示：">>"是MA TLAB的提示符号（Prompt），但在PC中文视窗系统下，由于编码方式不同，此提示符号常会消失不见，但这并不会影响到MATLAB的运算结果。
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x：x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25x = 42此时MATLAB会直接显示x的值。
由上例可知，MATLAB认识所有一般常用到的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）的数学运算符号，以及幂次运算（^）。
小提示：MATLAB将所有变数均存成double的形式，所以不需经过变数宣告（Variable declaration）。
MA TLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收，而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MA TLAB易学易用，使用者可专心致力於撰写程式，而不必被软体枝节问题所干扰。
若不想让MATLAB每次都显示运算结果，只需在运算式最後加上分号（；）即可，如下例：y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);若要显示变数y的值，直接键入y即可：>>yy =-0.0045在上例中，sin是正弦函数，exp是指数函数，这些都是MA TLAB常用到的数学函数。
若一个数学运算是太长，可用三个句点将其延伸到下一行：z = 10*sin(pi/3)* ...sin(pi/3);1.1 常见数学函数ceil(x)= -4 -2 0 2 5 7fix(x) = -4 -2 0 1 4 6floor(x) = -5 -3 -1 1 4 6round(x) = -5 -2 0 1 5 71.2 系统的在线帮助1. MA TLAB的查询命令:help：用来查询已知命令的用法。
MATLAB实验指导书（DOC）MATLAB实验指导书前⾔MATLAB程序设计语⾔是⼀种⾼性能的、⽤于科学和技术计算的计算机语⾔。
它是⼀种集数学计算、分析、可视化、算法开发与发布等于⼀体的软件平台。
⾃1984年MathWorks公司推出以来，MATLAB以惊⼈的速度应⽤于⾃动化、汽车、电⼦、仪器仪表和通讯等领域与⾏业。
MATLAB有助于我们快速⾼效地解决问题。
MATLAB相关实验课程的学习能加强学⽣对MATLAB程序设计语⾔理解及动⼿能⼒的训练，以便深⼊掌握和领会MATLAB应⽤技术。
⽬录基础型实验............................................................................................ - 1 - 实验⼀MATLAB集成环境使⽤与基本操作命令练习............. - 1 - 实验⼆MATLAB中的数值计算与程序设计 ............................. - 7 - 实验三MATLAB图形系统......................................................... - 9 -基础型实验实验⼀ MATLAB 集成环境使⽤与基本操作命令练习⼀实验⽬的熟悉MATLAB 语⾔编程环境；熟悉MATLAB 语⾔命令⼆实验仪器和设备装有MATLAB7.0以上计算机⼀台三实验原理MATLAB 是以复杂矩阵作为基本编程单元的⼀种程序设计语⾔。
它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。
1.1基本规则1.1.1 ⼀般MATLAB 命令格式为[输出参数1，输出参数2，……]=（命令名）（输⼊参数1，输⼊参数2，……）输出参数⽤⽅括号，输⼊参数⽤圆括号如果输出参数只有⼀个可不使⽤括号。
1.1.2 %后⾯的任意内容都将被忽略，⽽不作为命令执⾏，⼀般⽤于为代码加注释。
MATLAB实验指导书（共5篇）第一篇：MATLAB实验指导书MATLAB 实验指导书皖西学院信息工程学院实验一 MATLAB编程环境及简单命令的执行一、实验目的1．熟悉MATLAB编程环境二、实验环境1．计算机2．MATLAB7.0集成环境三、实验说明1．首先应熟悉MATLAB7.0运行环境，正确操作2．实验学时：2学时四、实验内容和步骤1．实验内容（1）命令窗口的使用。
（2）工作空间窗口的使用。
（3）工作目录、搜索路径的设置。
（4）命令历史记录窗口的使用。
（5）帮助系统的使用。
（6）了解各菜单的功能。
2．实验步骤（1）启动MATLAB，熟悉MATLAB的桌面。
（2）进入MATLAB7.0集成环境。
（3）在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace的变化，记录运算结果。
1)（365-52⨯2-70）÷3 2)>>area=pi*2.5^2 3)已知x=3，y=4，在MATLAB中求z：x2y3 z=2(x-y)4)将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace中察看m1在内存中占用的字节数。
⎡162313⎤⎢511108⎥⎥m1=⎢⎢97612⎥⎢⎥414151⎣⎦执行以下命令>>m1(2 , 3)>>m1(11)>>m1(: , 3)>>m1(2 : 3 , 1 : 3)>>m1(1 ,4)+ m1(2 ,3)+ m1(3 ,2)+ m1(4 ,1)5)执行命令>>helpabs 查看函数abs的用法及用途，计算abs(3 + 4i)6)执行命令>>x=0:0.1:6*pi;>>y=5*sin(x);>>plot(x,y)7)运行MATLAB的演示程序，>>demo，以便对MATLAB有一个总体了解。
五、思考题1、以下变量名是否合法？为什么？（1）x2（2）3col（3）_row （4）for2、求以下变量的值，并在MATLAB中验证。
MATLAB实验指导书刘猛编写沈阳理工MATLAT课程实验要求一、实验指导书编写依据1．电子信息专业教学计划。
2．电子信息专业《MATLAT》理论教学大纲对实验环节的要求。
3．近年来《MATLAT》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系1．《MATLAT》是电子信息专业课程。
2．本实验项目是《MATLAT》课程综合知识的运用。
3．本实验项目重点是对于各种数学模型进行建模、求解、分析、评价与改进。
4．本实验为后续的《MATLAT》课程设计和毕业设计等有指导意义。
三、实验目的、性质和任务1．理解MATLAT的基本理论，训练建立与求解数学模型的基本技能，掌握科学的实验方法。
2．培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力。
3．通过实验使学生能够熟练使用数学软件，具有根据具体问题进行数据分析、建模与求解的能力。
4．通过综合性、设计性实验训练，培养学生初步掌握利用计算机软件进行问题求解的方法。
5．培养学生正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。
四、实验基本要求1．实验项目依据教学计划，培养学生工程实践能力。
2．巩固和加深学生对MATLAT基础知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力。
3．实验项目要求学生综合掌握MATLAT的基本知识，并运用相关知识自行设计实验方案。
4．通过实验，要求学生做到：（1）能够预习实验，自行设计实验方案并撰写实验报告；（2）学会对于常用问题的数据分析、建模与求解的方法；（3）掌握数学软件的使用方法。
五、实验内容和学时分配六、考核方法和评分标准1．按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩，实验成绩占期末总评成绩的10％。
2．实验评分应包括两个方面：（1）实验操作能力及实验纪律占40%：（2）实验报告占60%。
3．评分等级评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。
MATLAB实验指导书（2013）MATLAB语⾔及应⽤实验指导书机械与电⽓⼯程学院黄⾼飞余群编写⽬录实验⼀基础准备及⼊门（2学时，验证性） (1)实验⼆符号计算（2学时，验证性） (5)实验三数值数组及其运算（4学时，验证性） (6)实验四数据和函数的可视化（2学时，验证性） (9)实验五MATLAB语⾔的程序设计（4学时，综合性） (11)实验六SIMULINK交互式仿真集成环境（2学时，验证性） (14)实验⼀基础准备及⼊门⼀、实验⽬的1、了解MATLAB操作桌⾯的基本结构和组成；2、理解Command Window指令窗的作⽤，掌握指令窗的操作⽅式和指令的基本语法；3、了解Command History历史指令窗的作⽤、历史指令的再运⾏⽅法；4、理解Current Directory当前路径、搜索路径的作⽤，掌握当前路径、搜索路径的设置⽅法；5、理解Workspace Browser⼯作空间浏览器的作⽤，掌握内存变量的查阅、删除、保存和载⼊的基本⽅法；6、了解Launch Pad的作⽤；7、掌握M脚本⽂件的编写、运⾏⽅法；8、掌握利⽤帮助系统查询函数等基本信息的⽅法。
⼆、实验原理1、MATLAB操作桌⾯的基本结构和组成了解MATLAB的基本组件是正确使⽤MATLAB的基本前提。
MATLAB由以下基本组件组成：（1）指令窗Command Window：可键⼊各种送给MATLAB运作的指令、函数、表达式；显⽰除图形外的所有运算结果（2）历史指令窗Command History：记录已经运作过的指令、函数、表达式；（3）当前⽬录浏览器：进⾏当前⽬录的设置；展⽰相应⽬录上的M、MDL等⽂件；（4）⼯作空间浏览器Workspace Browser：列出MATLAB⼯作空间中所有的变量名、⼤⼩、字节数；（5）内存数组编辑器Array Editor：在⼯作空间浏览器中对变量进⾏操作时启动（6）开始按钮（7）交互界⾯分类⽬录窗Launch Pad：以可展开的树状结构列着MATLAB提供的所有交互界⾯（8）M⽂件编辑/调试器（9）帮助导航/浏览器2、MATLAB指令窗的基本操作MATLAB指令窗给⽤户提供了最直接的交互界⾯，可⽤于输⼊和执⾏指令、显⽰指令运⾏结果、调试MATLAB程序等常⽤的MATLAB仿真计算功能。
实验一：Matlab操作环境熟悉一、实验目的1．初步了解Matlab操作环境。
2．学习使用图形函数计算器命令funtool及其环境。
二、实验内容熟悉Matlab操作环境，认识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口；学会使用format命令调整命令窗口的数据显示格式；学会使用变量和矩阵的输入，并进行简单的计算；学会使用who和whos命令查看内存变量信息；学会使用图形函数计算器funtool，并进行下列计算：1．单函数运算操作。
➢求下列函数的符号导数(1) y=sin(x);(2) y=(1+x)^3*(2-x);➢求下列函数的符号积分(1) y=cos(x);(2) y=1/(1+x^2);(3) y=1/sqrt(1-x^2);(4) y=(x-1)/(x+1)/(x+2);➢求反函数(1) y=(x-1)/(2*x+3);(2) y=exp(x);(3) y=log(x+sqrt(1+x^2));➢代数式的化简(1) (x+1)*(x-1)*(x-2)/(x-3)/(x-4);(2) sin(x)^2+cos(x)^2;(3) x+sin(x)+2*x-3*cos(x)+4*x*sin(x);2．函数与参数的运算操作。
➢从y=x^2通过参数的选择去观察下列函数的图形变化(1) y1=(x+1)^2(2) y2=(x+2)^2(3) y3=2*x^2(4) y4=x^2+2(5) y5=x^4(6) y6=x^2/23．两个函数之间的操作➢求和(1) sin(x)+cos(x)(2) 1+x+x^2+x^3+x^4+x^5➢乘积(1) exp(-x)*sin(x)(2) sin(x)*x➢商(1) sin(x)/cos(x);(2) x/(1+x^2);(3) 1/(x-1)/(x-2);➢求复合函数(1) y=exp(u) u=sin(x)(2) y=sqrt(u) u=1+exp(x^2)(3) y=sin(u) u=asin(x)(4) y=sinh(u) u=-x三、设计提示1．初次接触Matlab应该注意函数表达式的文本式描述。
机械振动基础实验指导书机械振动基础实验指导书实验一简谐振动振幅与频率测量注意：实验结束后请将’C：\\测试技术实验教学’文件夹和自己的实验图表拷贝回去，里面有实验指导书电子版和空白实验报告电子版。
一、实验目的1、了解激振器、加速度传感器、电荷放大器的工作原理；2、熟悉并掌握激振器、加速度传感器、电荷放大器的使用方法；3、了解机械振动与振动控制实验装置的组成以及安装、调试方法；4、熟悉并掌握振动测试系统的组成；5、熟悉配套激振仪器与测振仪器的操作和使用方法。
6、根据测得的电压值求被测物体的加速度。
二、实验仪器及原理1、机械振动综台实验装置(安装双简支梁) 1套2、激振器1套3、加速度传感器1只4、电荷放大器TS5863 1台5、信号发生器TS1212B l台6、电脑l台7、测试软件l套8、采集卡 l套双简支梁的简谐振动振幅与频率测量实验原理如图1所示：加速度传感器双简支梁激振器电荷放大器采集卡电脑信号发生器TS1212B 图1 简谐振动振幅与频率测量原理图三、实验方法及步骤1、打开所有仪器电源，TS5863电荷放大器设置为100mv/UNIT。
将TS1212B信号发生器的幅度旋钮逆时钟调至最小，设置TS1212B信号发生器为“手动”模式，调节“手动扫频”至固定频率(30~60Hz任意自选)，顺时针调节幅度旋钮使其输出电压为2V。
2、打开桌面程序“测试技术教学实验软件最新版”，点击菜单“高速采集”─＞“中断采集”3、从对话框中点击按钮“选择采集卡型号”─＞“select”，扫描通道设置为0.4、点击软件界面右下方按钮“采集”，记录软件界面右边的频率与振幅。
5、根据公式计算出加速度，加速度=振幅/100mv。
6、重复步骤4、5五次，制成下面表格后计算平均值。
注意：软件界面显示的频率应该与仪器显示的频率基本一致，实测数据以软件显示为准。
如果二者相差太远或者软件界面显示的频率一直为为设备故障。
四、实验数据整理与分析1、本测试方法能否测量非简谐振动的频率？2、表格形式次数 1 2 3 4 5 平均值频率振幅加速度m/s2五、考核与报告实验进行分组，每组人数4人，每个实验时间为小时，采用指导教师演示与学生独立操作相结合的形式完成本实验。
实验名称单自由度系统数值模拟一、实验目的、要求1．熟悉单自由度系统强迫振动特性和求解方法；2．掌握强迫振动系统的计算机模拟仿真方法。
二、实验设备及仪器1.计算机2.Matlab 软件3.c 语言三、实验步骤图，其激励力为：0F F =0F ω为激励频率，为常值。
强迫振动的运动方程：0cos mxF t kx ω=-- 2．对方程进行求解。
令n ω=，00F X k =，2c n c m ω==，2c n c c c m ζω===则原方程可以变形为：2202cos n n n x xx X t ζωωωω++=这是一个非齐次二阶常系数微分方程，根据微分方程理论，它的解由两部分组成12x x x =+其中，1x 代表齐次微分方程220n n x x x ζωω++=的解，简称齐次解，当1ζ<时，由前面的单自由度阻尼自由振动可得：()112cos sin cos()n n t t d d d x e B t B t Ae t ζωζωωωωϕ--=+=-其中：d n ωω=，称为衰减振动的固有频率。
A =1000tan n d x x ζωϕω-+= 由于激励为简谐的，根据微分方程的理论，上述微分方程有如下形式的特解：()2cos x X t ωφ=-其中的,X φ可以如下得到：将()2cos x X t ωφ=-()2sin x X t ωωφ=-- ()22cos x X t ωωφ=-- 代入到微分方程222cos n n n x x x A t ζωωωω++=中，()()()222cos 2sin cos cos n n n X t X t X t A tωωφζωωωφωωφωω----+-=()()()222cos 2sin cos nn n X t X t A tωωωφζωωωφωω----=()()222cos cos sin sin 2sin cos cos sin cos n n n X t t t t A t ωωωφωφζωωωφωφωω⎡⎤-+--=⎣⎦要想等式成立，等式两边对应的cos t ω和sin t ω系数应该相等（cos t ω和sin t ω正交）()()22222cos 2sin sin 2cos 0n n n n n X A X ωωφζωωφωωωφζωωφ⎧⎡⎤-+=⎪⎣⎦⎨⎡⎤-+=⎪⎣⎦⎩可以采用如下写法：()()()222cos cos cos cos sin sin n n n A t A t A t t ωωωωφφωωφφωφφ=-+⎡⎤⎣⎦=---⎡⎤⎣⎦()()()()()()()22222cos 2sin cos cos sin sin cos cos sin sin nn n n n X t X t A t t A t A t ωωωφζωωωφωωφφωφφωφωφωφωφ----=---⎡⎤⎣⎦=---从而：()222cos nn X A ωωωφ-=22sin n n X A ζωωωφ=()()211021cos ,,2sin 2tan 1n X X X X X X X γφζγφζγφγ-⎧=⎪⎧-=⎪⎪⇒⎨⎨=⎪⎪⎩=⎪-⎩则系统的稳态解：()1022cos tan 1X t x ζγωγ-⎛⎫ ⎪- ⎪-=微分方程的通解为：cos()n t d x Ae t ζωωϕ--=-+其中：1000tan n d A x x x ζωϕω-⎧⎪=⎪⎨⎪+=⎪⎩()122tan 1X ζγφγ-⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪-⎩右端第一项是齐次解，代表衰减的自由振动；第二项是特解，代表与激励力同频率的简谐运动。
自由振动，在运动开始后很短的时间内迅速消失，通常可以不加考虑。
强迫振动却不因阻尼而衰减，它的振幅x 与相角φ也与运动的初始条件无关，对于一定的振动系统，x 与φ是激励力的幅值0F 和激励频率ω的函数，只要0F 和ω保持不变，x 与φ是常值。
强迫振动是稳态振动，通常称为稳态响应，特解2x 也称为稳态解。
在自由振动消失后，2x 代表物体的全部运动。
令0XMX =，称为系统的放大因子M =3.利用计算机程序MATLAB 或者C 语言编写程序对单自由度系统强迫振动的特性进行模拟仿真。
4．取0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,1.0ζ=时，绘制单自由度系统放大因子M 与频率比关系的响应曲线。
四、实验结果与分析：1.程序如下：clearr=0:0.1:4;for x=0.1:0.1:1;a=sqrt((1-r.^2).^2+(2*x*r).^2);M=a.\1;plot(r,M),hold on;endtitle('单自由度系统放大因子M与频率比r关系的响应曲线');xlabel('r轴');ylabel('M轴');grid onaxis([0405]);text(1.03,4.5,'\leftarrow0.1');text(1,2.5,'\leftarrow0.2');text(1.083,1.5,'\leftarrow0.3');text(1,1,'\leftarrow0.5');text(1,0.732,'\leftarrow0.7');text(1,0.5,'\leftarrow1.0');2.图形如下：五、实验心得通过本次上机实验我熟悉了单自由度系统强迫振动特性和求解方法；掌握了强迫振动系统的计算机模拟仿真方法。
实验名称两自由度系统数值模拟一、实验目的、要求1．熟悉两自由度系统的分析和求解方法；2．掌握两自由度系统计算机求解和表达方法。
二、实验设备及仪器1.计算机2.Matlab 软件3.c 语言三、实验步骤1.利用图中所示的受力分析，得出双自由度系统强迫振动的运动方程。
原理：如图所示，由质量m1和弹簧k1组成的系统是主系统。
为了在相当宽的工作速度范围内，使主系统的振动能够减小到要求的强度，设计了由质量m2和弹簧k2组成的系统，这两个系统组成两自由度系统。
其运动方程为：⎢⎣⎡01m ⎥⎦⎤20m ⎭⎬⎫⎩⎨⎧21x x+⎢⎣⎡-c c ⎥⎦⎤-c c ⎭⎬⎫⎩⎨⎧21x x +⎢⎣⎡-+221k k k ⎥⎦⎤-22k k ⎭⎬⎫⎩⎨⎧21x x =wt F sin 0⎭⎬⎫⎩⎨⎧2.求解方程。
解此方程得：Fw Z jwcm w k w X )()(222+-=Fw Z jwck w X )()(22+=式中=)(w Z )_(21221jwc k jwc m w k k -+-+jwcm w k jwc k +-+-2222)(=)())((22121222222121m w m w k jwc m k w m w k m w k --+---因而有：222222222222211)()(b a wc k F X X b a c w m w k F X X ++==++-==式中)())((22121222222121m w m w k wc b m k w m w k m w k a --=---=引入下列符号：,,22211101m k w m k w X k F===，2211121,,,21200.1,0.32m w w c r m w w m w μδζμς======如果0ζ=，可以得到无阻尼吸振器的主系统振幅的表达式：[]2222222222221)()1()(δμδδr r rr X X ----=3.利用计算机程序MATLAB 或者C 语言编写程序对双自由度系统强迫振动的特性进行模拟仿真。
4．取120μ=，δ=1时，∞==ζζ,0时；以及0.1,0.32ς=时，绘制两自由度系统X 1/X 2的绝对值与频率比关系的响应曲线。
四、实验结果与分析clearr=0.6:0.01:1.3;X11=(1-r.^2).^2;X01=((1-r.^2).^2-0.05*(r.^2)).^2;X12=(1-r.^2).^2+0.04*(r.^2);X02=((1-r.^2).^2-0.05*(r.^2)).^2+0.04*(r.^2).*((1-1.05*(r.^2)).^2);X13=(1-r.^2).^2+0.4096*(r.^2);X03=((1-r.^2).^2-0.05*(r.^2)).^2+0.4096*(r.^2).*((1-1.05*(r.^2)).^2);X14=1;X04=(1-1.05*(r.^2)).^2;a1=sqrt(X11./X01);a2=sqrt(X12./X02);a3=sqrt(X13./X03);a4=sqrt(X14./X04);plot(r,a1,r,a2,r,a3,r,a4);title('两自由度系统放大因子M 与频率比r 的关系响应曲线');xlabel('r 轴');ylabel('X1/X0轴');grid onaxis([0.61.3016]);text(0.9,9.60,'\leftarrow0.10');text(1.025,10,'\leftarrow∞');text(0.97,14.03,'\leftarrow0.32');text(0.8713,14,'\leftarrow0');text(0.7,11,'μ=1/20δ=1');五、实验心得通过本次上机实验我熟悉了两自由度系统的分析和求解方法；掌握了两自由度系统计算机求解和表达方法。
