fanji 发表于 2008-6-26 16:31

请高手帮忙解决一个自由振动问题

自由振动方程为:M*X''+K*X=0,M阵和K阵都是对称矩阵,所以K阵在此仅写出上三角阵.u(t)从1到8,步长为1.请教高手如何用matlab画出u(t)变化时,频率的曲线.真诚请教!
分,K为对称矩阵.具体K阵M阵见附件.

M*X''+K*X=0
V=;
M=diag(V);
K=[            1e8+4*u(t)*1*10^8            0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                     -(1)*u(t)*1*10^8                                                                           (0)*u(t)*1*10^8                                                                              0                                                                     -(0)*u(t)*1*10^8                                                                              (1)*u(t)*1*10^8                                                                              0                                                            -(-1)*u(t)*1*10^8                                                                           (0)*u(t)*1*10^8                                                                               0                                                            -(0)*u(t)*1*10^8                                                                            (-1)*u(t)*1*10^8                                                                                  0;
               0                  1e8+4*u(t)*1*10^8         0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                     -(0)*u(t)*1*10^8                                                                              -(1)*u(t)*1*10^8                                                                              0                                                                     -(1)*u(t)*1*10^8                                                                              -(0)*u(t)*1*10^8                                                                               0                                                            -(0)*u(t)*1*10^8                                                                              -(-1)*u(t)*1*10^8                                                                           0                                                            -(-1)*u(t)*1*10^8                                                                           -(0)*u(t)*1*10^8                                                                                  0;
               0                  0                   0+4*u(t)*1*10^8                0                                    0                           0                         0                           0                              0                     0                                                                                    -1*u(t)*1*10^8                                                                              0                                                                     0                                                                                    -1*u(t)*1*10^8                                                                                 0                                                            0                                                                                    -1*u(t)*1*10^8                                                                              0                                                            0                                                                                 -1*u(t)*1*10^8                                                                                 0;
               0                  0                   0                        1e8                                  0                           0                         0                           0                              0                        -0.374*0.374*5e8                                                            0.374*0.9274*5e8                                                                           0.374*5e8                                                               -0.9274*0.374*5e8                                                             0.9274*0.9274*5e8                                                                      0.9274*5e8                                                            -(-0.374)*0.374*5e8                                                            (-0.374)*0.9274*5e8                                                                  (-0.374)*5e8                                                         -(-0.9274)*0.374*5e8                                                   (-0.9274)*0.9274*5e8                                                                     (-0.9274)*5e8;
               0                  0                   0                        0                                    1e8                         0                         0                           0                              0                     0.9274*0.374*5e8                                                            -0.9274*0.9274*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                  (-0.374)*0.374*5e8                                                         -(-0.374)*0.9274*5e8                                                                     -(-0.374)*5e8                                                          (-0.9274)*0.374*5e8                                                          -(-0.9274)*0.9274*5e8                                                                  -(-0.9274)*5e8                                                      0.374*0.374*5e8                                                            -0.374*0.9274*5e8                                                                         -0.374*5e8;
               0                  0                   0                        0                                    0                           1e9+4*5e8               0                           0                              0                     0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                                 -1*5e8                                                                     0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                              -1*5e8                                                               0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                        -1*5e8                                                            0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                                 -1*5e8;
               0                  0                   0                        0                                    0                           0                         1e8                         0                              0                        (-0.374)*0.374*5e8                                                            (-0.374)*0.9274*5e8                                                                     -(-0.374)*5e8                                                             0.9274*0.374*5e8                                                            0.9274*0.9274*5e8                                                                        -0.9274*5e8                                                             0.374*0.374*5e8                                                         0.374*0.9274*5e8                                                                     -0.374*5e8                                                            (-0.9274)*0.374*5e8                                                (-0.9274)*0.9274*5e8                                                                     -(-0.9274)*5e8   ;                                                                  
               0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           1e8                              0                         -0.9274*0.374*5e8                                                         -0.9274*0.9274*5e8                                                                        0.9274*5e8                                                                   -0.374*0.374*5e8                                                         -0.374*0.9274*5e8                                                                           0.374*5e8                                                            -(-0.9274)*0.374*5e8                                                   -(-0.9274)*0.9274*5e8                                                                     (-0.9274)*5e8                                                      -(-0.374)*0.374*5e8                                                       -(-0.374)*0.9274*5e8                                                                     (-0.374)*5e8;
               0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0+4*5e8               -0.374*5e8                                                                      -0.9274*5e8                                                                                 1*5e8                                                                     -0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                                 1*5e8                                                            -0.374*5e8                                                                  -0.9274*5e8                                                                           1*5e8                                                                -0.374*5e8                                                               -0.9274*5e8                                                                              1*5e8;
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                         u(t)*1*10^8+5e8*0.1399+5e8*0.86                                                       5e8*0.374*0.9274-5e8*0.374*0.9274                                                          -5e8*0.374-5e8*0.374                                                       0                                                                                       0                                                                                 0                                                            0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0;
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                           u(t)*1*10^8+5e8*0.86+5e8*0.1399                                                                   -5e8*0.9274+5e8*0.9274                                                    0                                                                                       0                                                                                 0                                                            0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0;
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 5e8+5e8                                                                  0                                                                                       0                                                                                 0                                                            0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0 ;
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         u(t)*1*10^8+5e8*0.1399+5e8*0.86                                                       5e8*0.374*0.9274-5e8*0.374*0.9274                                                          -5e8*0.374-5e8*0.374                                           0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0;                        
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                           u(t)*1*10^8+5e8*0.86+5e8*0.1399                                                                   -5e8*0.9274+5e8*0.9274                                          0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                    0                                                                                 5e8+5e8                                                      0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0            ;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                            u(t)*1*10^8+5e8*0.1399+5e8*0.86                                                       5e8*0.374*0.9274-5e8*0.374*0.9274                                                          -5e8*0.374-5e8*0.374                                             0                                                                           0                                                                                       0 ;
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                                0                                                                           u(t)*1*10^8+5e8*0.86+5e8*0.1399                                                                   -5e8*0.9274+5e8*0.9274                                             0                                                                           0                                                                                       0;
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                               0                                                                                    0                                                                                 5e8+5e8                                                         0                                                                           0                                                                                       0    ;
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                               0                                                                              0                                                                                       0                                                               u(t)*1*10^8+5e8*0.1399+5e8*0.86                                                       5e8*0.374*0.9274-5e8*0.374*0.9274                                                          -5e8*0.374-5e8*0.374 ;
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                               0                                                                              0                                                                                       0                                                                0                                                                           u(t)*1*10^8+5e8*0.86+5e8*0.1399                                                                   -5e8*0.9274+5e8*0.9274 ;                                                                        
                0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                               0                                                                              0                                                                                       0                                                               0                                                                                    0                                                                                 5e8+5e8];                                                                           
%K仅写出上三角部分,K为对称矩阵


[ 本帖最后由 sogooda 于 2008-6-27 09:37 编辑 ]

sogooda 发表于 2008-6-27 09:36

问题看不明白。
u(t)是啥?u和频率的关系曲线?

sogooda 发表于 2008-6-27 09:47

哥们儿,你这个问题用不着matlab高手,基本上自己找本书看看就解决了。自己运行一下看结果吧
V=;
M=diag(V);
u=1:8;
for i=1:8
    K=[            1e8+4*u(i)*1*10^8            0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                     -(1)*u(i)*1*10^8                                                                           (0)*u(i)*1*10^8                                                                              0                                                                     -(0)*u(i)*1*10^8                                                                              (1)*u(i)*1*10^8                                                                              0                                                            -(-1)*u(i)*1*10^8                                                                           (0)*u(i)*1*10^8                                                                               0                                                            -(0)*u(i)*1*10^8                                                                            (-1)*u(i)*1*10^8                                                                                  0
                     0                  1e8+4*u(i)*1*10^8         0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                     -(0)*u(i)*1*10^8                                                                              -(1)*u(i)*1*10^8                                                                              0                                                                     -(1)*u(i)*1*10^8                                                                              -(0)*u(i)*1*10^8                                                                               0                                                            -(0)*u(i)*1*10^8                                                                              -(-1)*u(i)*1*10^8                                                                           0                                                            -(-1)*u(i)*1*10^8                                                                           -(0)*u(i)*1*10^8                                                                                  0
                     0                  0                   0+4*u(i)*1*10^8                0                                    0                           0                         0                           0                              0                     0                                                                                    -1*u(i)*1*10^8                                                                              0                                                                     0                                                                                    -1*u(i)*1*10^8                                                                                 0                                                            0                                                                                    -1*u(i)*1*10^8                                                                              0                                                            0                                                                                 -1*u(i)*1*10^8                                                                                 0
                     0                  0                   0                        1e8                                  0                           0                         0                           0                              0                        -0.374*0.374*5e8                                                            0.374*0.9274*5e8                                                                           0.374*5e8                                                               -0.9274*0.374*5e8                                                             0.9274*0.9274*5e8                                                                      0.9274*5e8                                                            -(-0.374)*0.374*5e8                                                            (-0.374)*0.9274*5e8                                                                  (-0.374)*5e8                                                         -(-0.9274)*0.374*5e8                                                   (-0.9274)*0.9274*5e8                                                                     (-0.9274)*5e8
                     0                  0                   0                        0                                    1e8                         0                         0                           0                              0                     0.9274*0.374*5e8                                                            -0.9274*0.9274*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                  (-0.374)*0.374*5e8                                                         -(-0.374)*0.9274*5e8                                                                     -(-0.374)*5e8                                                          (-0.9274)*0.374*5e8                                                          -(-0.9274)*0.9274*5e8                                                                  -(-0.9274)*5e8                                                      0.374*0.374*5e8                                                            -0.374*0.9274*5e8                                                                         -0.374*5e8
                     0                  0                   0                        0                                    0                           1e9+4*5e8               0                           0                              0                     0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                                 -1*5e8                                                                     0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                              -1*5e8                                                               0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                        -1*5e8                                                            0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                                 -1*5e8
                     0                  0                   0                        0                                    0                           0                         1e8                         0                              0                        (-0.374)*0.374*5e8                                                            (-0.374)*0.9274*5e8                                                                     -(-0.374)*5e8                                                             0.9274*0.374*5e8                                                            0.9274*0.9274*5e8                                                                        -0.9274*5e8                                                             0.374*0.374*5e8                                                         0.374*0.9274*5e8                                                                     -0.374*5e8                                                            (-0.9274)*0.374*5e8                                                (-0.9274)*0.9274*5e8                                                                     -(-0.9274)*5e8                                                                     
                     0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           1e8                              0                         -0.9274*0.374*5e8                                                         -0.9274*0.9274*5e8                                                                        0.9274*5e8                                                                   -0.374*0.374*5e8                                                         -0.374*0.9274*5e8                                                                           0.374*5e8                                                            -(-0.9274)*0.374*5e8                                                   -(-0.9274)*0.9274*5e8                                                                     (-0.9274)*5e8                                                      -(-0.374)*0.374*5e8                                                       -(-0.374)*0.9274*5e8                                                                     (-0.374)*5e8
                     0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0+4*5e8               -0.374*5e8                                                                      -0.9274*5e8                                                                                 1*5e8                                                                     -0.374*5e8                                                                     -0.9274*5e8                                                                                 1*5e8                                                            -0.374*5e8                                                                  -0.9274*5e8                                                                           1*5e8                                                                -0.374*5e8                                                               -0.9274*5e8                                                                              1*5e8
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                         u(i)*1*10^8+5e8*0.1399+5e8*0.86                                                       5e8*0.374*0.9274-5e8*0.374*0.9274                                                          -5e8*0.374-5e8*0.374                                                       0                                                                                       0                                                                                 0                                                            0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                           u(i)*1*10^8+5e8*0.86+5e8*0.1399                                                                   -5e8*0.9274+5e8*0.9274                                                    0                                                                                       0                                                                                 0                                                            0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 5e8+5e8                                                                  0                                                                                       0                                                                                 0                                                            0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         u(i)*1*10^8+5e8*0.1399+5e8*0.86                                                       5e8*0.374*0.9274-5e8*0.374*0.9274                                                          -5e8*0.374-5e8*0.374                                           0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0                        
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                           u(i)*1*10^8+5e8*0.86+5e8*0.1399                                                                   -5e8*0.9274+5e8*0.9274                                          0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                    0                                                                                 5e8+5e8                                                      0                                                                                 0                                                                                    0                                                               0                                                                           0                                                                                       0                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                            u(i)*1*10^8+5e8*0.1399+5e8*0.86                                                       5e8*0.374*0.9274-5e8*0.374*0.9274                                                          -5e8*0.374-5e8*0.374                                             0                                                                           0                                                                                       0
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                                0                                                                           u(i)*1*10^8+5e8*0.86+5e8*0.1399                                                                   -5e8*0.9274+5e8*0.9274                                             0                                                                           0                                                                                       0
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                               0                                                                                    0                                                                                 5e8+5e8                                                         0                                                                           0                                                                                       0   
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                               0                                                                              0                                                                                       0                                                               u(i)*1*10^8+5e8*0.1399+5e8*0.86                                                       5e8*0.374*0.9274-5e8*0.374*0.9274                                                          -5e8*0.374-5e8*0.374
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                               0                                                                              0                                                                                       0                                                                0                                                                           u(i)*1*10^8+5e8*0.86+5e8*0.1399                                                                   -5e8*0.9274+5e8*0.9274                                                                        
                  0                  0                   0                        0                                    0                           0                         0                           0                              0                           0                                                                                    0                                                                                 0                                                                         0                                                                                     0                                                                                 0                                                               0                                                                              0                                                                                       0                                                               0                                                                                    0                                                                                 5e8+5e8];                                                                           
    %K仅写出上三角部分,K为对称矩阵
    K=(K+K.')/2;
    =eig(K,M);
    w(i,:)=sqrt(diag(d));
end
for i=1:8
   figure; plot(abs(w(:,i)))
end

fanji 发表于 2008-6-27 10:23

非常感谢您的解答,u(t)的变化范围是从1到8,所以当u(t)变化时,它后面乘以了1*10^8, 在矩阵中整个项" u(t)*1*10^8"是刚度项,所以刚度项也发生了变化啊,u(t)每取一个步长值,刚度也有个对应值,解出每个刚度值对应的矩阵的特征值就可以得到21阶频率,我就想把每阶频率的变化绘制曲线,最近刚j接触了matlab,觉得用这个工具解特征值很方便,但水平太低,清您不吝指教啊!

sogooda 发表于 2008-6-27 10:58

把最后一点儿改成
for i=1:21
   figure; plot(abs(w(:,i)))
end
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