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1、动力学系统建模与仿真课程设计 动力学系统建模与仿真课程设计题 目：单层车辆模型在路面凹凸激励下的动力学时域建模与仿真学 院： 土木建筑工程学院专 业： 工程力学班 级： 力学081姓 名： XXX学 号： XXXXXXXXXX指导教师： XXX2011 年 春季 学期课程设计任务书：题目：单层车辆在路面凹凸激励下的动力学时域建模与仿真报告人：XXX指导老师：XXX任务：1、 对掌握的matlab知识以及matlab中的simulink仿真知识进一步进行巩固和加深。2、 进一步掌握将实际问题抽象为力学模型。3、 练习通过频域分析得到动力学系统的固有频率。4、 参考文献，利用实例进行验证。2011
2、年7月13日目录1、 力学模型的建立42、 数学模型的建立5-63、 频域分析6-84、 时域分析8-105、 参考文献10单层车辆模型在路面凹凸激励下的动力学时域建模与仿真力学模型的建立可以将单层车辆受到路面的凹凸激励简化为如下所示的力学模型，其中是单层车轮胎的刚度系数，是单层车悬架的刚度系数，是单层车悬架的阻尼系数，是弹簧下部分的质量，是单层车车身的质量，是地面对单层车的激励，可看作振幅为、频率为的单一正弦波，亦可表示为。数学模型的建立设地面给单层车轮胎的激励为正弦波，其它参数见上图所示的力学模型，采用牛顿运动定律可以建立系统的强迫振动微分方程：将代入上式，并整理简化有： 写成矩阵形式有：
3、设单层车的响应为，代入上式，并整理有：解方程组可得：对于路面激励，系统的输出状态向量为的系统，其输入和输出关系为：其中为频率响应函数列阵，将、和代入上式，整理得： 频域分析根据频率响应函数与传递函数之间的关系，将替换为，并化简整理可得到传递函数：根据常识将参数设置为:1.单层车的频率响应特性曲线1M文件：num= ; den=50000 ; w=0.05:0.001:5*pi; Gw=polyval(num,j*w)./polyval(den,j*w) mag=abs(Gw)theta=angle(Gw)*180/pi;subplot(2,1,1),plot(w,mag)grid,title(
4、频率特性)ylabel(|G|)subplot(2,1,2),plot(w,theta)grid,title(相频特性)xlabel(omega(rad/s)ylabel(dgr)频率响应特性曲线：2.单层车的频率响应特性曲线2M文件：num= ;den=50000 ;w=0.05:0.001:5*pi;Gw=polyval(num,j*w)./polyval(den,j*w)mag=abs(Gw)theta=angle(Gw)*180/pi;subplot(2,1,1),plot(w,mag)grid,title(频率特性)ylabel(|G|)subplot(2,1,2),plot(w,t
5、heta)grid,title(相频特性)xlabel(omega(rad/s)ylabel(dgr)频率响应特性曲线：结果分析：当悬架受到路面激励时，频率响应曲线的振幅取得最大值，即为共振频率。时域分析由单层车的动力学微分方程表示，如下所示：在频域分析中得参数设置为：另设，且系统的共振频率为。根据动力学微分方程建立仿真框图如下图所示：仿真结果：当时的仿真结果为：当（即发生共振）时的仿真结果为：当时的仿真结果为：参考文献：【1】动力学系统建模与仿真 黎明安编 西安理工大学出版在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。9
