几何尺寸对悬臂梁固有频率的影响用matlab,这种图怎么画,求
我可以使用Matlab的振动模态分析工具箱进行悬臂梁长度对两固有频率的影响的图形绘制。首先,需要定义悬臂梁的几何尺寸和材料特性参数,如长度、宽度、高度、杨氏模量和泊松比。然后,使用"pdeTool"进行建模,包括设置几何图形、边界条件和材料特性。接着,使用"eigs"函数求解特征值和特征向量,并绘制出固有频率相对于悬臂梁长度的变化曲线。代码如下:
% 设置悬臂梁几何尺寸和材料特性参数
L = 1; % 悬臂梁长度
b = 0.1; % 悬臂梁宽度
h = 0.15; % 悬臂梁高度
E = 2e5; % 杨氏模量
nu = 0.3; % 泊松比
rho = 7800; % 密度
% 创建模型
model = createpde();
geometryFromEdges(model,@(x,y)ones(size(x)),@(x,y)zeros(size(x)),@(x,y)zeros(size(x)));
pdegplot(model,'EdgeLabels','on');
axis equal
% 设置材料和边界条件
structuralProperties(model,'Cell',1,'YoungsModulus',E,'PoissonsRatio',nu,'MassDensity',rho);
structuralBC(model,'Edge',1,'XDisplacement',0);
structuralBC(model,'Edge',1,'YDisplacement',0);
structuralBC(model,'Edge',3,'XDisplacement',0);
% 求解特征值和特征向量,并绘制固有频率和悬臂梁长度关系曲线
omega = [];
L_list = linspace(0.1,1,10); % 悬臂梁长度变化范围
for L = L_list
structuralBC(model,'Edge',2,'YDisplacement',0,'Force',1); % 设置端部的力
results = solve(model);
[V,D] = eigs(results.ModeShapes,results.Frequency^2*eye(size(results.Frequency^2)),10,'sm');
omega = [omega; sqrt(diag(D))'];
end
plot(L_list,omega)
xlabel('Length (m)')
ylabel('Frequency (Hz)')
title('Natural Frequencies vs. Length for a Cantilever Beam')
上述代码将绘制悬臂梁长度对应的两个固有频率变化曲线。