基于MATLAB的机械振动分析

基于MATLAB的机械振动分析

朱妍

VibrationAnalysisBasedonMATLAB

朱妍ZHUYan曰张侗ZHANGDong曰陈红CHENHong（兖矿集团大陆机械有限公司，兖州272109）（YankuangGroupContinentMachineryCo.，Ltd.，Yanzhou272109，China）

摘要院大多数情况下机械振动是有害的。机械振动特别是在共振情况下，可使机器和仪器的功能受到影响，结构和构件损坏或产生变形，因此必须进行有效的控制。

利用MATLAB软件强大的计算分析功能，可以较好地分析振动情况，解决实际问题。本文利用MATLAB软件对两自由度系统的振动进行了详细分析，通过改变参量的数值研究其运动规律，从而更好地理解振动特点，为实际生产提供理论参考。

Abstract:Inmostcases,mechanicalvibrationisharmful.Mechanicalvibration,especiallyinthecaseofresonance,willaffecttheperformanceofthemachineryandequipment.Thereforeitshouldbecontrolled.MATLABsoftwareispowerfulinanalysis.Itcananalysevibrationwellsothattosolvepracticalproblems.Thepaper,makinguseofMATLAB,carriesoutadetailedanalysisontwodegreesoffreedomvibrationsystembychangingtheparameterstoresearchthemovement.Sovibrationcanbeunderstoodbetter,andatheoreticalreferencewillbesuppliedfortheactualproduction.

关键词院机械振动；MATLAB；阻尼；两自由度Keywords:vibration；MATLAB；damping；Two-DOF

中图分类号院TH113.1文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）16-0035-021

概念综述MATLAB集计算、可视化及编程于一身。无论是问题的提出还是结果的表达都采用人们习惯的数学描述方法，而不需用传统的编程语言进行前后处理。这一特点使MATLAB成为了数学分析、算法开发及应用程序开发的良好环境[1,2]。

机械振动所研究的对象是机械或结构，在理论分析中要将实际的机械或结构抽象为力学模型，即形成一个力学系统。可以产生机械振动的力学系统，称为振动系统，简称系统。一般来说，任何具有弹性和惯性的力学系统均可能产生机械振动。

振动系统发生振动的原因是由于外界对系统运动状态的影响，即外界对系统的激励或作用。对于工程实际中的结构振动问题，人们关心振动会不会使结构的位移、速度、加速度等物理量过大。因为位移过大可能引起结构各个部件之间的相互干涉[3]。比如钢丝绳皮带机的托绳轮在一定的线带速和线载荷下产生剧烈振动，这种振动引起托绳轮架晃动，会引起皮带掉槽，大量块煤振落地下带来一系列问题。振动过大也造成结构的应力过大，即产生过大的动应力，有时这种动应力比静应力大的多，容易使结构早期损坏。

系统在持续性的外激励作用下所产生的振动称为强迫振动。因外激励对于系统做功，用于补偿消耗在阻尼上的耗散能量，所以系统将继续的振动下去[4]。这种强迫振动

2.3结论在实际中大多数情况下机械振动是有害的，机械振动特别是在共振情况下，可使机器和仪器的功能受影响，结构和构件损坏或产生变形，因此必须进行有效的控制。为了避免振动危害，利用振动进行工作，应了解结构振动的规律，并在实际工作中应用这些规律。

本选题就是对机械振动进行分析，通过MATLAB软件调试程序进行图像分析，通过不同参量数值的改变，清晰明确地分析出各个阶段状态的振动状况，这样就可以有针对性地进行控制。

参考文献院[1]张志涌，徐彦琴.MATLAB教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.[2]C.L.Lim,N.B.Jones,S.KSpurgeon.ModellingofKneeJointMusclesduringTheSwingPhaseofGait-AForwardDynamicsApproachUsingMATLAB/Simulink[J].SimulationModellingPracticeandTheory,2003,(11):2-5.[3]蒋霞.基于MATLAB的线性系统稳定性分析及应用[J].塔里木大学学报，2007(04):33-40.[4]邵忍平.机械系统动力学[M].北京：机械工业出版社,2005.[5]傅俊庆，廖坤鹏，沈中伟.旋转机械振动信号角域与时域采样方法的对比研究[J].长沙交通学院学报，2007(03):15-18.[6]宋晓华,方坤礼,吴军基.基于MATLAB的机构动力学仿真分析[J].煤矿机械，2005(02):27-35.作者简介院朱妍（1986-），女，山东济宁人，助理工程师，研究方向为机械设计。