基于Kobe地震波激励的三自由度系统动态响应分析与仿真
项目介绍
本项目通过MATLAB/Simulink实现三自由度结构系统在地震脉冲作用下的动态响应分析。系统采用Kobe地震波数据作为外部激励输入,通过数值积分方法求解系统运动方程,完整展示系统的位移、速度和加速度响应特性。项目包含两种实现方式:独立运行的多自由度分析模块和集成仿真控制模块,为用户提供灵活的分析选择。
功能特性
- 多自由度系统动力学建模:建立三自由度系统质量-刚度-阻尼模型
- 地震波数据处理:支持Kobe地震波加速度时程数据的导入与处理
- 数值积分求解:采用高效数值算法求解系统运动方程
- 模块化仿真设计:Simulink模块化架构便于系统扩展与参数调整
- 多维度结果可视化:提供位移、速度、加速度时程曲线及峰值响应统计
- 动力学特性分析:自动计算系统固有频率、阻尼比等关键参数
使用方法
- 参数配置:设置质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵等系统参数
- 激励输入:加载Kobe地震波数据文件(.txt或.mat格式)
- 仿真设置:配置采样频率、仿真时长、初始条件等仿真参数
- 运行分析:执行主程序开始动态响应计算
- 结果查看:查看生成的时程曲线、峰值响应统计和动力学特性报告
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- Simulink基础模块库
- 信号处理工具箱(推荐)
- 至少4GB可用内存
- 支持.mat和.txt数据文件格式
文件说明
主程序文件整合了系统参数初始化、地震波数据加载、仿真过程控制以及结果可视化输出等核心功能。它负责协调整个分析流程,包括动力学模型建立、数值积分求解、响应数据提取和多种图形化结果显示,最终生成包含系统特性和响应统计的完整分析报告。