转子动力学振动稳定特性的分岔图分析系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB的转子动力学非线性振动特性分析工具,专门用于研究转子系统在不同参数条件下的振动稳定性。通过构建精确的转子动力学模型,采用先进的分岔图分析方法,系统能够自动识别临界转速、稳定区域边界和混沌行为特征,为转子系统的设计与优化提供科学的稳定性评估依据。
功能特性
- 完整的非线性分析流程:从模型构建到结果可视化的一体化解决方案
- 多算法集成:结合龙格-库塔数值积分、参数连续扫描和庞加莱截面映射等先进算法
- 自动特征识别:智能识别临界转速点、稳定区域边界和混沌行为特征
- 丰富的输出结果:提供分岔图可视化、稳定性分析报告和数据文件等多种输出形式
- 参数化研究:支持系统参数范围扫描,全面分析参数变化对稳定性的影响
使用方法
输入参数配置
- 定义动力学方程:以函数句柄形式提供转子系统的动力学微分方程
- 设置参数范围:指定需要研究的参数变化范围(如转速范围、阻尼系数等)
- 配置初始条件:设定系统的初始位移和速度条件
- 调整积分参数:设置数值积分的时间步长和总时长
- 定义采样参数:配置采样间隔和采样点数用于庞加莱截面分析
执行分析
运行主程序后,系统将自动完成以下流程:
- 参数空间扫描和数值积分计算
- 庞加莱截面数据采集
- 分岔图生成和特征分析
- 结果可视化和报告生成
输出结果
- 分岔图:直观展示参数-振幅关系,识别稳定性转变点
- 分析报告:包含临界参数值识别和动力学行为分类结果
- 数据文件:保存所有计算点的参数-响应对应关系,便于后续分析
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 推荐配置:8GB以上内存,支持矩阵运算的CPU
- 必要工具箱:MATLAB基础安装(无需额外工具箱)
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,实现了转子动力学模型的参数化扫描计算、基于数值积分的系统响应求解、庞加莱截面数据的采集与处理、分岔图的自动生成与可视化,以及稳定性特征的智能识别与分类分析。该文件通过协调各算法模块的工作流程,确保整个分析过程的高效执行和结果的准确输出。