Adams模擬單自由度系統強迫振動

     本文通過Adams模擬彈簧—質量—阻尼單自由系統，觀察系統的變化規律。首先假設系統質量m=20kg，彈簧剛度k=8kN/m，阻尼c=130N.s/m，作用在質量上的激勵為F(t)=24sin(15t) N。同時t=0時，x(0)=0，v(0)=0。

    在Adams_view里面建立小球并修改其質量為20kg，然后在小球與地面之間建立彈簧，同時在小球的質心處建立單向力，最后在小球和地面之間建立移動副（確保單向運動），具體如下：

彈簧剛度、阻尼，單向力設置如下：

首先通過理論計算得到系統特性：

      系統的固有特性：

        通過Adams計算，計算結果與理論計算結果一致：

    根據單自由度強迫振動公式，其穩態時的響應函數為：

其瞬態時的響應函數為：

總響應為：

通過matlab將總響應做關于x和t的圖形如下：

以相同的步長進行Adams仿真，得到結果如下所示（質心沿x方向的運動）：

    經過對比理論計算與Adams仿真一致，驗證了單自由度系統的強迫振動。從圖中可以看出在有阻尼的條件下瞬態振動快速衰減，最終趨近于穩態響應。

如果沒有阻尼，系統將由將變為下式：

    公式由三部分組成：1是系統由初始條件產生的振動，2是激勵產生的強迫振動，3是伴隨強迫振動產生的自由振動。

系統的振動曲線變為下圖：

END

文章來源： ADAMS及ANSYS等機械仿真