求解车桥振动方程用matlab如何写程序?急求,大侠们帮帮忙,明天就要交出稿了

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你的 v是什么?

补充一下条件吧

还有你的式子括号根本就不匹配,怎么解?

同志,认真点吧!

这是大概解法 自己再修改修改吧

m=1.2*(10^4)

EI=1.275*10^11

M1=4.69*10^4

M2=1.69*10^4

l=50

g=9.8

c=3.14*10^5

k=4.87*10^6

u=1

v=1

dsolve('M1*D2z+c*(Dz-Dy*sin(pi*v*t/l))=-k*(z-y*sin(pi*v*t/l))-u*k*(z-y*sin(pi*v*t/l))',...

'D2y+2/m*l*(M1*D2z+M2*D2y*sin(pi*v*t/l))*sin(pi*v*t/l)=2/m*l*(M1+M2)*g*sin(pi*v*t/l)-(EI*pi^4/m*l^4)*y',...

'Dy(0)=0','D2y(0)=0','Dz(0)=0','D2z(0)=0','z(0)=0','y(0)=0')

祝君好运

个人建议:MATLAB

目前在科技和工程界上比较流行和著名的数学软件主要有四个,分别是Maple、MATLAB、MathCAD和Mathematica。它们在各自针对的目标都有不同的特色。

一、Maple V 系统

Maple V是由Waterloo大学开发的数学系统软件,它不但具有精确的数值处理功能,而且具有无以伦比的符号计算功能。Maple V的符号计算能力还是MathCAD和MATLAB等软件的符号处理的核心。Maple提供了2000余种数学函数,涉及范围包括:普通数学、高等数学、线性代数、数论、离散数学、图形学。它还提供了一套内置的编程语言,用户可以开发自己的应用程序,而且Maple自身的2000多种函数,基本上是用此语言开发的。

Maple采用字符行输入方式,输入时需要按照规定的格式输入,虽然与一般常见的数学格式不同,但灵活方便,也很容易理解。输出则可以选择字符方式和图形方式,产生的图形结果可以很方便地剪贴到Windows应用程序内。

二、MATLAB 系统

MATLAB原是矩阵实验室(Matrix Laboratory)在70年代用来提供Linpack和Eispack软件包的接口程序,采用C语言编写。从80年代出现3.0的DOS版本,逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序语言。MATLAB可以运行在十几个 *** 作平台上,比较常见的有基于Windows 9X/NT、OS/2、Macintosh、Sun、Unix、Linux等平台的系统。

MATLAB程序主要由主程序和各种工具包组成,其中主程序包含数百个内部核心函数,工具包则包括复杂系统仿真、信号处理工具包、系统识别工具包、优化工具包、神经网络工具包、控制系统工具包、μ分析和综合工具包、样条工具包、符号数学工具包、图像处理工具包、统计工具包等。而且5.x版本还包含一套几十个的PDF文件,从MATLAB的使用入门到其他专题应用均有详细的介绍。

MATLAB是数值计算的先锋,它以矩阵作为基本数据单位,在应用线性代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真方面已经成为首选工具,同时也是科研工作人员和大学生、研究生进行科学研究的得力工具。MATLAB在输入方面也很方便,可以使用内部的Editor或者其他任何字符处理器,同时它还可以与Word6.0/7.0结合在一起,在Word的页面里直接调用MATLAB的大部分功能,使Word具有特殊的计算能力。

三、MathCAD 系统

MathCAD是美国Mathsoft公司推出的一个交互式的数学系统软件。从早期的DOS下的1.0和Windows下的4.0版本,到今日的8.0版本,功能也从简单的数值计算,直至引用Maple强大的符号计算能力,使得它发生了一个质的飞跃。

MathCAD是集文本编辑、数学计算、程序编辑和仿真于一体的软件。 MathCAD7.0 Professional(专业版)运行在Win9X/NT下,它的主要特点是输入格式与人们习惯的数学书写格式很近似,采用WYSWYG(所见所得)界面,特别适合一般无须进行复杂编程或要求比较特殊的计算。MathCAD 7.0 Professional 还带有一个程序编辑器,对于一般比较短小,或者要求计算速度比较低时,采用它也是可以的。这个程序编辑器的优点是语法特别简单。

MathCAD可以看作是一个功能强大的计算器,没有很复杂的规则;同时它也可以和Word、Lotus、WPS2000等字处理软件很好地配合使用,可以把它当作一个出色的全屏幕数学公式编辑器。

四、Mathematica 系统

Mathematica是由美国物理学家Stephen Wolfram领导的Wolfram Research开发的数学系统软件。它拥有强大的数值计算和符号计算能力,在这一方面与Maple类似,但它的符号计算不是基于Maple上的,而是自己开发的。

Mathematica的基本系统主要是用C语言开发的,因而可以比较容易地移植到各种平台上,Mathematica是一个交互式的计算系统,计算是在用户和Mathematica互相交换、传递信息数据的过程中完成的。 Mathematica系统所接受的命令都被称作表达式,系统在接受了一个表达式之后就对它进行处理,然后再把计算结果返回。Mathematica对于输入形式有比较严格的规定,用户必须按照系统规定的数学格式输入,系统才能正确地处理,不过由于3.0版本引入输入面板,并且可以修改、重组输入面板,因此以前版本输入指令时需要不断切换大小写字符的繁琐方式得到很好的改善。3.0版本可以用各种格式保存文件和剪贴内容,包括RTF、HTML、BMP等格式。

五、四种软件的比较

选用何种数学软件?如果仅仅是要求一般的计算或者是普通用户日常使用,首选的是 MathCAD,它在高等数学方面所具有的能力,足够一般客户的要求,而且它的输入界面也特别友好。如果要求计算精度、符号计算和编程方面的话,最好同时使用Maple和Mathematica,它们在符号处理方面各具特色,有些Maple不能处理的,Mathematica却能处理,诸如某些积分、求极限等方面,这些都是比较特殊的。如果要求进行矩阵方面或图形方面的处理,则选择MATLAB,它的矩阵计算和图形处理方面则是它的强项,同时利用MATLAB的NoteBook功能,结合Word6.0/7.0的编辑功能,可以很方便地处理科技文章。

mathematica 值得信赖,国外很多著名的大学都在用它作解析计算和公式的推导,证明,算法的研究,非常好的数学研究软件,我个人认为是No.1。它的数学分析可视化无与伦比。综合性能和另一个著名的软件Maple相比,又过之而无不及,要知道世界上绝大部分的量子物理,天体物理论文中的公式推导都由它完成。绝对高端但又易用,是数学,力学,物理研究人员的好帮手,甚至它的数值计算也完全可以应付学术研究。mathematica 和 Maple 的最新版本在用户公式的输入上都有很大改进,更加方便,随意。

北美不少Top大学的d性力学,板壳理论,有限元等数学力学理论课的作业和Project都要求用它来完成。 我个人认为, 作为计算力学的工作者,从掌握语言的角度来讲, 只要掌握3种计算语言足够了,mathematica用来作解析法和数学模型的研究,Matlab用来实现数值算法(当然仍然可以还用mathematica), Fortran用来写可执行源代码。没必要把自己陷入众多的语言和计算软件之中,没有意义的。

总结历来解决的问题,在土木工程科研技术领域,MATLAB主要可以解决以下几类问题:

这一方面主要用于实验数据的基本处理。获取基本的工程、实验数据之后,往往需要对原始的数据进行运算处理、统计分析、以及图形化显示,以揭示我们预期传达的信息。

上图为弯矩图的插值,采用有限元计算得到的弯矩数值仅为少数结点的弯矩,而从概念可以知道,结构的弯矩分布是连续的,因此可以采用高次曲线或样条曲线对基本数据插值,从而获得平滑的弯矩图。

一张图,基本展示了MATLAB-2D绘图的全部潜力。

高度图形化的展示揭示了桥梁的受力状况特点。

最简单,最规范的实验数据绘图。横轴、纵轴、单位、网格线、曲线、图例,一切表达要素完备。

其他软件也能绘制基本的数据图形,如Excel、Origin,相比之下,MATLAB的可 *** 纵性最强,所想即可得。

土木工程的实验研究往往是经验性的,很难得到完全符合解析理论的结果,往往通过实验方法,测试出两个物理量的具体数值,如力-位移。

为了便于推广应用,往往拟合出形如y=a x^2+b x+c等拟合公式,以便工程实践应用。

此处缺少案例。

物理问题的精确表述往往都是微分方程,尤其偏微分方程的形式,如力学的结构振动问题、热传导问题。故而演化出了一大类数学物理方程。

然而,微分方程的解析求解非常困难,而时间问题又是复杂多变的。为了解决实际问题,往往使用数值方法(差分法)近似求解。

研究钢结构构件温度随空气温度的升高。本例与王浩合作解决。

中心差分法求解结构在地震激励下的运动方程。

方法同上,结构恢复力非线性,此时数值方法是实验以外的唯一求解手段。

物理问题在单自由度的条件下,往往以微分方程的形式表达。而实际的多自由度问题会变成 微分方程组 ,无法直接求解,往往引入多种简化假设,分离解耦,最终转化成矩阵方程的形式求解。

多自由度的结构振型求解,实质上是矩阵的特征值求解问题。

结构分析的数值方法主要为 有限元方法 ,在此基础上又演化出了一系列其他方法:边界元法、有限样条法、谱元法等等。

本例与赵诗宇合作实现。

土木工程的检测、监测技术正在兴起发展。利用仪器和设备对结构进行检测监测,首先获得的是一系列 物理量的时间序列 ,即 信号

所以,检测监测的关键技术之一就是————从信号中识别结构系统特征。

常用的信号处理技术有:

小波变换非常适合处理频率成分突变的非平稳信号,如超声导波检测信号。摘自Reference-free corrosion damage diagnosis in steel strands using guided ultrasonic waves。

除了以上各类具体的分析处理,为了避免直接 *** 作MATLAB源码引入的 技术门槛 ,需要采用图形化交互界面(GUI)来封装程序技术。

大二以来通过MATLAB解决的各类技术问题汇总:


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