Python悬置动刚度模拟及复数绘制

Python悬置动刚度模拟及复数绘制

  • 1、复数绘制极坐标图
  • 2、动刚度的计算公式
  • 3、悬置动刚度的影响因素
  • 4、 AVL Excite 悬置动刚度的模拟

1、复数绘制极坐标图

# _*_ coding:UTF-8 _*_import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np# 定义复数数组
complexNums = [1.5 + 1.2j, 2.5 - 0.7j, -1.5 + 2.2j, -2.5 + 0.7j]
#1.5+1.2j=complex(1.5,1.2)# 转换为极坐标
# 求解复数的模(模长)
modulus = np.abs(complexNums)
# 求解复数的相角(弧度表示)
angles = np.angle(complexNums)# 绘制极坐标图
plt.polar(angles, modulus, 'o-')# 设置极坐标图的标签和标题
plt.title('Extreme Coordinate Plot')# 显示图形
plt.show()

在这里插入图片描述

2、动刚度的计算公式

动刚度为复数,有模和相位角(滞后角,与阻尼有关)
在这里插入图片描述

3、悬置动刚度的影响因素

发动机悬置的动刚度和工作时的频率、预载荷、动态载荷的幅值有关,要确定准确的动刚度,需要对发动机工作时的悬置动刚度进行测试,对怠速时悬置动刚度,根据怠速时悬置点振动的频谱,由振动能量最大的频率来确定其动刚度,发动机怠速时,悬置振动主要是以3、6阶振动为主,频率较低,取静刚度的1.2~1.4倍作为动刚度进行计算,似乎是不准确的
在这里插入图片描述

4、 AVL Excite 悬置动刚度的模拟

AVL Excite 悬置数学模型有几种,比较简单的一种为:用FTAB模拟静刚度,用SLS模拟动刚度,计算模型如下图,??图中似乎没有考虑d1阻尼的影响

在这里插入图片描述

def k_dyn(k1=199,k2=1,k3=60,d2=0.5):fi=np.linspace(0,500,501)wi=2*np.pi*fi#k1=199 #静刚度-1#k2=1#k3=60 #调动刚度#d2=0.5 #调动刚度kSLS=[1./(1./k3+1./complex(k2,w*d2)) for w in wi] #SLS动刚度kDyn=k1+np.array(kSLS)plt.subplot(1,2,1)plt.plot(fi,kDyn.real,kDyn.imag)plt.title('Dynamic Stiffness real and imag')plt.subplot(1,2,2)plt.plot(fi,kDyn.imag/kDyn.real) #Loss Factor tan(滞后角)~2阻尼比plt.title('Loss Factor')plt.show()k_dyn(199,1,60,0.2)

在这里插入图片描述

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