软件使用说明.txt

用matlab编写的用于转子动力学分析的有限元程序

本软件使用Matlab函数和m文件编写而成。本程序使用有两种方法

1、通过命令窗口输入命令调用函数。
2、通过图形用户界面（模态图，模态形状，Campbell图等）

使用过程：

1、运行rotfeini.m文件，设定改程序的工作路径（包括rotfe_ib文件夹及其所有的子文件夹）
2、在rotfe_ib文件夹下建立一个后缀名为.m的文件，建立转子系统的模型（仿照tutorial.m和
   test.m文件）
    模型中包括

        a.节点
           NODES＝[x1 x2 ...],其中xi为节点的坐标

         
        b.单元 
           ELEMENTS＝[1 2  30e-3 12e-3 1
                    2 3  32e-3 10e-3 1  格式为：[单元的第一个节点 单元的第二个节点 外直径 内直径 单元材料表示号]
                    ...]
     

        c.材料
         MATERIALS＝[210e9 7800 0.3
                      70e9 3200 0.3      格式为：[杨氏模量 密度 泊松常数]
                      ... ...]  

        d.转盘
         DISCS=[6  0.2 	12e-3 12e-3 1]   格式为：[圆盘所在位置的节点号 外直径 内直径 厚度 材料编号]
  

        e.支承
         SPRINGS＝[b1 2e5 2.1e5 1e5 1e5
                   b2 2e5 2.1e5 1e5 1e5   格式为：[支承所在节点号 Kxx Kyy Kxy Kyx]

        f.点质量
        POINT_MASS=[5 0.01 0 0
                    ...  ...]       格式为：[节点编号 质量 Jp Jd]
                   ...  ...]

        g.不平衡量
         UNBALANCE=[3 1e-3 0
                    ...  ...]   格式为：[不平衡所在的节点 x方向的不平衡 y方向的不平衡]
                                其中x、y方向的不平衡分别为m*ex和m*ey 
                 
模型文件的格式如下：

  NODES=[0 0.3 0.5 0.6 0.8 1.0 ];                                                              
  ELEMENTS=[ 	...
      1 2  30e-3 12e-3 1                                                                                                                                            
      2 3  32e-3 10e-3 1
      3 4  22e-3 8e-3 1
      4 5  28e-3 6e-3 1
      5 6  30e-3 6e-3 1];                                                                          
  MATERIALS=[210e9 7800 0.3; 70e9 3200 0.3];     
  DISCS=[6 0.2 12e-3 12e-3 1];                                               
  SPRINGS=[1 2e3 2e3; 2 2e3 2e3];
  POINT_MASS=[5 0.01 0 0];

3、给出转子的模型图
命令格式:drawrot tutorial.m 其中tutorial.m为第二步中所建立的转子系统模型
 另外：
     drawrot3D tutorial.m给出模型转子的3维图
     drawrot3D_sec tutorial.m 给出去掉轴1/4后的部分3维图
     drawrot3D_spring tutorial.m 和drawrot3D_spring2 tutorial.m都给出带有3维弹性支承的转子模型

给出转子的模型图只是对建立转子模型过程的校正，不是必要的一步。

4.建立有限元模型
 命令格式：
   R＝rotfe('tutorial');
   其中tutorial为转子系统模型
   R为返回的转子有限元结构参数

5.画出模态形状并给出响应的临界转速
  命令格式：
      modeplot('tutorial')        四者等价
      modeplot1('tutorial')
      modeplot2('tutorial')
      modeplot2f('tutorial')

6.给出campbell图
  命令格式：
   campbell
  然后在弹出的对话框中将file改为tutotial即可


7.响应的仿真分析
  利用matlab的simulink工具箱函数

   Rot=rotfe('tutorial')  
   [a,b,c,d]=rot2ss(ROt,w) 
   命令rot2ss将转子的有限元模型变换成状态空间模型
      空间状态方程dx/dt=Ax+Bu
                  y=Cx+Du
      其中，前式表示转子系统的状态方程，u表示不平衡量，为该模块的输入量；
      y表示转子的响应，为该模块的输出量。


   rotsfuncw(t,x,u,flag,Rot)为解不平衡加速运动方程