Studien Projektarbeit; Schwingungen am Laval-Rotor

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Elderberry1

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Verfasst am: 01.12.2016, 10:55 Titel: Studien Projektarbeit; Schwingungen am Laval-Rotor

Hey MatLab Community,

für mein Maschinenbau Studium habe ich eine MatLab Aufgabe gestellt bekommen.
Ich soll die Schwingungen eines Laval-Rotors durch Massenunwucht und Wellenschlag untersuchen. Die Grundgedanken von MatLab denke ich zu verstehen, doch das was ich produziere ist weder schön noch besonders elegant. Kann mir Jemand etwas unter die Arme greifen und mich bei meinen ersten Schritten unter die Arme greifen?

Vielen Dank Very Happy

Code:

% ************Studienarbeit_LAVAL-Rotor***************

% ***Grundzustand***
clear
clc
close all
format long

% ***Systemeigenschaften***

m = 4.86; % [kg] Rotormasse
c = 486000; % [N/m] Rotorsteifigkeit
e = 0.000164; % [m] Massenexzentrität
a = 0.0000723; % [m] Schlagradius
psiu = 177.6; % [°] Phase der Unwucht
psia = 315.9; % [°] Phase des Schlages

omemin = 316 % [Hz] Drehzahlbereich
omemax = 316.4 % [Hz] Drehzahlbereich

omekrit = sqrt(c/m) % KritischeDrezahl

% ***Unwucht***

figure(1)
hold on

for i=omemin:0.0005:omemax

ome = i
wu = e*m*ome*ome/(c-m*ome*ome)
plot(ome,wu,'r')

end

plot([omekrit omekrit],[-150 100]);
legend('Amp','Ome_K_r_i_t')
grid on
title('Amplitudenverlauf-Unwucht')

Funktion ohne Link?

Für die Funktion habe ich einfach den Unwucht-Amplituden-Verlauf aus der Literatur kopiert.
_________________

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Mmmartina

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Verfasst am: 01.12.2016, 11:08 Titel:

Was ist dein Problem, was genau funktioniert nicht. Was erwartest du, was ist anders als deine Erwartung?
_________________

LG
Martina

"Wenn wir bedenken, daß wir alle verrückt sind, ist das Leben erklärt." (Mark Twain))

Elderberry1

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Verfasst am: 03.12.2016, 15:00 Titel:

Hey Mmmartina,

mein Problem ist das ich mich noch nicht in der Logik von MatLab auskenne und anscheinend auch Verständnis Probleme mit DGL habe.
Das Ziel meiner Projektarbeit ist das ich die Grundkenntnisse von MatLab verstehe.
Als Projekt habe ich mir einen Laval Rotor ausgesucht der Angeregt wird.

Meinen Ersten Code hatte ich bereits hochgeladen. Der hat ja jede glich eine analytisch hergeleitete Formel geplottet. Anscheinend war das nicht das Ziel meines Projekts, sondern bereits die Herleitung aus der DGL.

Code:

% Systemmatrizen

M = [ m 0 0 0 ;...
0 m 0 0 ;...
0 0 0 0 ;...
0 0 0 0 ]

D = [ 0 0 0 0 ;...
0 0 0 0 ;...
0 0 2*dL 0 ;...
0 0 0 2*dL ]

C = [ c 0 -c 0 ;...
0 c 0 -c ;...
-c 0 c+cL 0 ;...
0 -c 0 c+cL ]

% Anregungen durch Unwucht; Rechte Seite

qu = [ cos(ome*t + phiu) ;...
sin(ome*t + phiu) ;...
0 ;...
0 ]

qu = a * c * qu

% Differentialgleichung

sys = ss(M, D, C, qu) % sys = System

bode(sys)

Funktion ohne Link?

Hier habe ich nun versucht aus der DGL, die ich im Internet gefunden habe, ein System aufzubauen. Leider Funktioniert dies gar nicht. Weis es leider nicht warum weil ich es noch nicht verstehe. Laughing

Aus einer anderen Quelle habe ich das Modell für ein Viertelfahrzeug gefunden, um die Vorgehensweise besser zu verstehen.
Hier der Code mit meinen Erkenntnissen als Kommentar dahinter:

Code:

% ***Viertelfahrzeug : Zustandsdarstellung***

clear
clc
close all

% ***System-Parameter***

m1 = 100;
c1 = 400000;
d1 = 0;

m2 = 1000;
c2 = 40000;
d2 = 1000;

%Die Größe der Einzelnen Elemente

% ***Systemmatrizen***

M = [ m1 0 ;...
0 m2 ]

D = [ d1+d2 -d2 ;...
-d2 d2 ]

C = [ c1+c2 -c2 ;...
-c2 c2 ]

% Die Matrizen aus der DGL

% ***Lastverteilungsvektoren***

p1 = [ c1;...
0 ] % zu Weganregung u(1)
p2 = [ 0;...
1 ] % zu Motoranregung u(2)

% hier müsste die rechte Seite. Sprich die Anregung\Störung stehen. Warum schreibt man das hier als Vektor? und warum steht dort keine "richtige" Anregung?

% Matritzen für System- und Ausgangsgleichung & Modellaufbau

A = [ zeros(2,2) eye(2,2) ;...
-inv(M)*C -inv(M)*D ]

B = [ zeros(2,1) zeros(2,1) ;...
inv(M)*p1 inv(M)*p2 ]

Ca = [ -1 1 0 0 ;...
c2/m2 -c2/m2 d2/m2 -d2/m2 ]

Da = [ 0 0 ;...
0 1/m2 ]

sys = ss(A,B, Ca,Da)

%Diesen Teil verstehe ich leider garnicht... hier wird irgendetwas umgeformt....

% Analyse : Antwort auf Kraftsprung bei Eingang u(2)

figure (1)
step(sys(:,2)) % Sprungantworten nach Motoranregung u(2)
lampda = eig(A) % Eigenwerte
r = real (lampda) % gibt Realwerte
i = imag (lampda) % gibt Imaginärwerte
lampda1 = eig(C,M) % Eigenwerte ohne Dämpfung
sqrt (lampda1) % gibt die Eigenwert (ohne Dämpfung leicht anders)
sqrt (lampda1)/(2*pi) % Frequenz in Hz
ltiview (sys)

Funktion ohne Link?

Wenn ich den 2ten Code verstehen lerne, kann ich das vielleicht auf mein Problem übertragen..,
Mir ist bewusst das meine Fragen sehr allgemein sind und hoffe ihr könnt mir weiter helfen.
Vielen Dank
_________________

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