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*第6章机械振动系统的计算机仿真及其应用【建、计算真设赠言不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。《荀子·劝学》61「概述机楲振动系统的计算机仿真是近几十年来在石油机械领域发展起来的一门综合性技术。它为进行石油机械振动系统的研究分析、设计和对专业技术人员的培训等提供了一种先进的手段优点①有力地推动了那些过去以定性分析为主的技术向定量化方法方向发展;②在技术人员培训中采用仿真技术可大大减少费用,缩短周期③受客观条件所限制时(如在设计阶段,经济条件、安全状况和时间花费等受限)可用仿真技术来间接地研究其机械振动系统的力学性能。6.11系统、模型与仿真6.1.1.1系统6.1.1.2模型6.1.1.3仿真6.1.1.1系统(1)机械振动系统是指具有某种特定功能的,相互间能有机联系的许多要素所构成的机械振动系统整体。(2)子系统是指机械振动系统的一个组成部分(3)系统的环境是指系统以外的与之相联系的外部关系(4)系统的分类连续振动系统指系统的状态变量是随时间连续变化的。离散振动系统指系统的状态变量的变化仪发生在一组离一描述机械振动系统的常用术语一般常用以下术语描述组成机械振动系统的要素。实体:存在于机械振动系统中的具有确定意义的物体。属性:实体所具有的每一项有效特征。活动:指内部活动和外部活动。其中,机械振动系统内部发生的任何变化过程称为内部活动而机械振动系统外部发生的对统具有影响的任何变化过程称为外部活动6.1.1.2模型(1)模型模型是指对系统的一种客观描述,描述机械振动系统的结构,形态以及信息传递的规律。模型是用参数来表示其特征和属性,真实机械振动系统与模型应该是一致的。(2)模型的分类物理模型是指根据相似原理来研究实际机械振动系统数学模型是用数学的形式对一个机械振动系统的(行为、特征)描述,保持了模型与原型之间信息传递规律的相似。和简化数学模型的分类①连续振动数学模型(代数方程,微分方程,状态方程)②离散振动数学模型(差分方程)③混合振动数学模型般地讲,实际机械振动系统的类型是与描述它的数学模型的类型一致的,连续振动系统对应着连续振动数学模型;离散振动系统对应着离散振动数学模型;混合振动系统对应着混合振动数学模型具体机械振动系统的描述应根据所研究的目的,方法及条件来确定。数学模型是机楲振动系统的一种抽象.6.1.1.3仿真(1)机械振动系统的仿真是指建立机械振动系统的振动力学数学模型(动态模型)并在数学模型上进行实验(或试验)仿真是利用数学模型对系统进行间接的实验研究,强调的是一种实验(广义实验)。(2)仿真的分类物理仿真:比如:“风洞飞机模型实验研究”,“彡东方明玢电视塔模型实验研究”。在物理模型上进行的实验。数学仿真(就是计算机仿真):计算机为数学模型的建立与仿真提供了较大的方便与灵活。它实际上是一个“活的数学模型”,在计算机上对机械振动系统的模型进行实验。物理混合仿真:将机械振动系统的一部分建立数学模型,并放在计算机上,而另一部分构造其物理模型或直接采用实物,然后将它们联接成系统进行试

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