MATLAB弹性时程分析法编程
时间序列matlab代码
时间序列matlab代码时间序列分析是一种重要的数据分析方法，它用于研究随时间变化的数据序列。
在这篇文章中，我们将介绍如何使用MATLAB进行时间序列分析，并展示一些常用的时间序列分析方法和技巧。
我们需要明确什么是时间序列。
时间序列是一系列按时间顺序排列的数据观测值。
这些数据观测值可以是连续的，也可以是离散的。
比如，股票价格、气温、经济指标等都可以被视为时间序列数据。
在MATLAB中，有一些常用的函数可以用来处理时间序列数据。
其中最常见的函数是`timeseries`函数，它可以用来创建时间序列对象。
下面是一个简单的例子：```matlabdata = [10, 15, 12, 14, 18]; % 时间序列数据time = datetime(2022, 1, 1:5); % 时间序列对应的时间点ts = timeseries(data, time); % 创建时间序列对象```在创建了时间序列对象后，我们可以使用各种函数和方法来分析和处理时间序列数据。
下面是一些常用的时间序列分析方法和技巧。
我们可以使用`plot`函数来绘制时间序列数据的图形。
这可以帮助我们直观地了解数据的趋势和周期性。
```matlabplot(ts.Time, ts.Data); % 绘制时间序列图形xlabel('时间'); % 设置x轴标签ylabel('数据'); % 设置y轴标签title('时间序列数据'); % 设置标题```除了绘制时间序列图形，我们还可以使用`acf`函数和`pacf`函数来计算时间序列数据的自相关函数和偏自相关函数。
这可以帮助我们判断时间序列数据是否存在相关性，并确定合适的模型。
```matlabacf(ts.Data); % 计算时间序列数据的自相关函数title('自相关函数'); % 设置标题pacf(ts.Data); % 计算时间序列数据的偏自相关函数title('偏自相关函数'); % 设置标题```我们可以使用`arima`函数来拟合时间序列数据的ARIMA模型。
实验二 利用MATLAB进行时域分析
实验二利用MATLAB进行时域分析本实验内容包含以下三个部分:基于MATLAB得线性系统稳定性分析、基于MATLAB得线性系统动态性能分析、与MATALB进行控制系统时域分析得一些其它实例。
一、基于MATLAB得线性系统稳定性分析线性系统稳定得充要条件就是系统得特征根均位于S平面得左半部分。
系统得零极点模型可以直接被用来判断系统得稳定性。
另外,MATLAB语言中提供了有关多项式得操作函数,也可以用于系统得分析与计算。
(1)直接求特征多项式得根设p为特征多项式得系数向量,则MATLAB函数roots()可以直接求出方程p=0在复数范围内得解v,该函数得调用格式为:v=roots(p) 例3、1 已知系统得特征多项式为:特征方程得解可由下面得MATLAB命令得出。
>> p=[1,0,3,2,1,1];v=roots(p)结果显示:v =0、3202 + 1、7042i0、3202 - 1、7042i-0、72090、0402 + 0、6780i0、0402 - 0、6780i利用多项式求根函数roots(),可以很方便得求出系统得零点与极点,然后根据零极点分析系统稳定性与其它性能。
(2)由根创建多项式如果已知多项式得因式分解式或特征根,可由MATLAB函数poly()直接得出特征多项式系数向量,其调用格式为:p=poly(v) 如上例中:v=[0、3202+1、7042i;0、3202-1、7042i;-0、7209;0、0402+0、6780i; 0、0402-0、6780i];>> p=poly(v)结果显示p =1、0000 0、0001 3、00002、0001 0、9998 0、9999由此可见,函数roots()与函数poly()就是互为逆运算得。
(3)多项式求值在MATLAB 中通过函数polyval()可以求得多项式在给定点得值,该函数得调用格式为: polyval(p,v)对于上例中得p值,求取多项式在x点得值,可输入如下命令:>> p=[1,0,3,2,1,1];x=1polyval(p,x)结果显示x =1ans =8(4)部分分式展开考虑下列传递函数:式中,但就是与中某些量可能为零。
midas时程分析
16. 时程分析概述对下面受移动荷载的简支梁运行时程分析。
➢材料弹性模量 : 2.4⨯1011 psi容重(γ) : 0.1 lbf/in3➢截面截面面积(Area) : 1.0 in2截面惯性矩(Iyy) : 0.083333 in4半径(radius) : 10.0 in厚度(thickness) : 2.0 in重力加速度(g) : 1.0 in/sec2速度容重整体坐标系原点（a）受移动荷载的简支梁（b）时程荷载函数图 16.1 分析模型模型是受600 in/sec速度的移动荷载的简支梁结构。
通过时程分析了解动力荷载下结构的反映，改变荷载周期来查看共振的影响。
设定基本环境打开新文件以‘时程分析 1.mgb’为名保存.文件 / 新文件文件 / 保存 ( 时程分析 1 )设定单位体系。
工具 / 单位体系长度 > in ; 力 > lbf图 16.2 设定单位体系设定结构类型为 X-Z 平面。
且为了特征值分析，设定自重自动转换为节点质量。
模型/ 结构类型结构类型 > X-Z 平面将结构的自重转换为质量> 转换到 X, Y, Z重力加速度( 1 )点格(关) 捕捉点(关)捕捉节点捕捉单元正面图 16.3 设定结构类型定义材料以及截面输入材料和截面，采用用户定义的类型和数值的类型输入数据。
模型/ 特性/ 材料一般> 名称( 材料) ; 类型> 用户定义用户定义 > 规范>无分析数据 > 弹性模量 ( 2.4E+11 )容重( 0.1 ) ↵模型/ 特性/ 截面数值名称( 截面) ; 截面形状> Pipe尺寸 > D ( 10 ) ; t w( 2 )截面特性值> 面积( 1 ) ; Iyy ( 0.083333 )↵图 16.4 定义材料图 16.5 定义截面建立节点和单元用建立节点功能建立节点, 用建立单元功能连接各节点来建立梁单元。
用midas做时程分析步骤
一般地震时程分析的步骤如下：1. 在“荷载/时程分析数据/时程荷载函数”中选择地震波。
时间荷载数据类型采用无量纲加速度即可。
其他选项按默认值，详细可参考用户手册或联机帮助。
2. 在“荷载/时程分析数据/时程荷载工况”中定义荷载工况。
结束时间：指地震波的分析时间。
如果地震波时间为50秒，在此处输入20秒，表示分析到地震波20秒位置。
分析时间步长：表示在地震波上取值的步长，推荐不要低于地震波的时间间隔（步长）。
输出时间步长：整理结果时输出的时间步长。
例如结束时间为20秒，分析时间步长为0.02秒，则计算的结果有20/0.02=1000个。
如果在输出时间步长中输入2，则表示输出以每2个为单位中的较大值，即输出第一和第二时间段中的较大值，第三和第四时间段的较大值，以此类推。
分析类型：当有非线性单元或非线性边界单元时选择非线性，否则选择线性。
分析方法：自振周期较大的结构(如索结构)采用直接积分法，否则选择振型法。
时程分析类型：当波为谐振函数时选用线性周期，否则为线性瞬态(如地震波)。
无零初始条件：可不选该项。
振型的阻尼比：可选所有振型的阻尼比。
3. 在“荷载/时程分析数据>地面加速度”中定义地震波的作用方向。
在对话框如果只选X方向时程分析函数，表示只有X方向有地震波作用，如果X、Y方向都选择了时程分析函数，则表示两个方向均有地震波作用。
系数：为地震波增减系数。
到达时间：表示地震波开始作用时间。
例如：X、Y两个方向都作用有地震波，两个地震波的到达时间(开始作用于结构上的时间)可不同。
水平地面加速度的角度：X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入0度，表示X方向地震波作用于X方向，Y方向地震波作用于Y方向；X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入90度，表示X方向地震波作用于Y方向，Y方向地震波作用于X方向；X、Y两个方向都作用有地震波时如果输入30角度，表示X方向地震波作用于与X轴方向成30度角度的方向，Y方向地震波作用于与Y方向成30度角度的方向。
Matlab中的时频分析方法
Matlab中的时频分析方法引言：时频分析是一种将信号在时间和频率两个维度上进行分析的方法，它能够揭示信号的瞬时频率变化以及频率成分的随时间的演变。
在实际应用中，时频分析常常被用于处理非平稳信号，如音频信号、地震信号等。
在Matlab中，有多种时频分析方法可以使用，本文将介绍其中一些主要的方法并进行比较和分析。
一、短时傅里叶变换（Short-Time Fourier Transform）短时傅里叶变换是最基本的时频分析方法之一，它将信号分成若干个小时间窗口，然后对每个时间窗口进行傅里叶变换得到频谱，从而获得信号在时间与频率上的变化信息。
Matlab中通过调用“spectrogram”函数可以实现短时傅里叶变换，该函数可以设置窗口长度、重叠率等参数，从而对不同信号进行合适的时频分析。
二、连续小波变换（Continuous Wavelet Transform）连续小波变换是一种将信号与连续小波函数进行卷积的方法，通过在时间和尺度上对小波函数进行变化来获得时频信息。
在Matlab中，可以通过调用“cwt”函数进行连续小波变换，该函数可以选择不同的小波基函数和尺度参数来实现不同的时频分析方法。
连续小波变换由于具有变尺度的特点，可以有效地分析信号的瞬时频率变化。
三、短时自相关函数（Short-Time Autocorrelation Function）短时自相关函数是通过在时间上对信号进行平移并与自身进行相关分析的方法，可以获得信号的瞬时自相似性。
在Matlab中，可以通过调用“xcorr”函数来计算信号的自相关函数，然后进行时频分析。
短时自相关函数能够在时域上提取信号的瞬时周期性信息，对于具有明显周期性变化的信号有着较好的适用性。
四、时变高阶谱（Time-Varying Higher-Order Spectra）时变高阶谱是一种通过对信号进行高阶统计分析来获取时频信息的方法，具有较好的时频分辨能力。
在Matlab中，可以通过调用“tfrpwv”函数进行时变高阶谱的计算，该函数可以设置不同的高阶统计参数来实现不同的时频分析。
实验三 利用MATLAB进行时域分析
实验三
一、实验目的
(1)学会使用MATLAB编程绘制控制系统的单位阶跃响应曲线；
(2)研究二阶控制系统中，、n对系统动态特性和时域指标的影响；
(3)掌握准确读取动态特性指标的方法；
lab2='zunibi = 0.25';text(0.3,1.5,lab2),
>> lab3='zunibi = 0.5';text(0.3,1.2,lab3),
lab4='zunibi = 0.75';text(0,3,1.05,lab4),
lab5='zunibi = 1';text(0,35,0.9,lab5),
den=[1,4,25];
step(num,den)
grid%绘制网格线。
title(¹Unit-Step Response of G(s)=25/(s^2+4s+25) ¹) %图像标题
图3-2MATLAB绘制的响应曲线
还可以用下面的语句来得出阶跃响应曲线
>> G=tf([0,0,25],[1,4,25]);
den = [1 2*sigma*10 100];
damp(den)
sys = tf(num,den);
i=i+1;
step(sys,2)
hold on
end
Eigenvalue Damping Freq. (rad/s)
0.00e+000 + 1.00e+001i 0.00e+000 1.00e+001
弹性时程分析——YJK盈建科软件操作
弹性时程分析——YJK盈建科软件操作弹性时程分析——YJK软件操作篇操作菜单1上部结构计算——弹性时程分析2常⽤活动菜单——计算参数+计算分析3结果菜单——WDYDA+层位移+层位移⾓+层剪⼒+层弯矩+反应谱对⽐计算参数根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表5.1.2-2，多遇地震，⾃动对主次⽅向的峰值加速度取值1第⼀级对话框——参数输⼊-弹性时程分析信息次⽅向的峰值加速度取值取为默认值时，CQC 法结果是考虑了主次波组合情况下的计算结果。
WZQ 中CQC 法的计算结果始终是单向地震下的分量计算结果，未考虑双向地震组合。
所以两份⽂件的CQC 法计算结果只有在单向地震情况下，次⽅向的峰值加速度取值取为0时保持⼀致2只计算主⽅向地震效应：程序对结构地震波效应的计算结果分为0°与90°两种情况，每种情况⼜各⾃有主次两个⽅向分量的效应。
在后续对弹性时程结果的运⽤中，次⽅向的效应⼀般不会⽤到3第⼆级对话框——地震波选择对话框1本级菜单⼀般条件下⽆需进⾏调整2查看反应谱——PGA、EPA、加速度谱、速度谱、位移谱第三级对话框——⾃动筛选最优地震波组合1地震波组合晒选限制条件单条地震波基底剪⼒满⾜规范要求——±35%地震波组合平均基地剪⼒满⾜规范要求——±20%平台与第⼀周期领域平均值筛选——《结构时程分析法输⼊地震波的选择控制指标》——仅供参考！①⼀是同欧洲规范，对地震记录加速度反应谱值在[0.1, Tg]平台段的均值进⾏控制，要求所选地震记录加速度谱在该段的均值与设计反应谱相差不超过10%②⼆是对结构基本周期T1附近[T1-DT1，T1+DT2 ]段加速度反应谱均值进⾏控制，要求与设计反应谱在该段的均值相差不超过10%③由于实际结构在⼤震作⽤下常进⼊⾮线性状态，结构刚度发⽣退化，结构基本周期随之不断延长，在选取DT1和DT2时，可使DT2=0.5s>=DT1。
Matlab应用于高层建筑结构时程分析初探
第2 0340
卷 8
第 年
8 3
期 月
华
晶
:
Matlab
应用于高层建筑结构时程分析初探
·93 ·
C11 C12 … C1 n
K11 K12 … K1 n
C21 C22 [ C] = ⁝ ⁝
… C2 n
K21
⁝ ⁝ ,[ K] = ⁝
K22 ⁝
… K2 n 。 ⁝⁝
Cn1 Cn2 … Cnn
试计算输入 EL- CEN TRO 波时结构各层的位移 、速度 、加速 度时程反应 。
1) 地震波文件中是采样间隔为 0. 02 s 的地面加速度值 ,应对 地震波文件进行加速度调幅处理 。
2) 框架计算模型采用层间剪切模型 。 表 1 1 层～11 层层重力荷载代表值
层号
1234567
8
9
10 11
9 6. 51
10 6. 51
11 6. 51
2. 2 力学模型
根据算例选择 11 层某框架结构建立结构模型 ,本次分析假 定每个墙肢在动力荷载作用下的塑性发展情况相同 ,忽略了各墙 肢塑性的不同引起的刚度变化的不同 ;每个墙肢的刚度是在考虑 剪切变形的基础上形成的 ,通过叠加本层所有墙肢的抗侧刚度来 形成总刚 ,并假定楼板平面内与平面外刚度无穷大 。因此 ,根据 上面的假定 ,可认为该框架结构在地震作用下的破坏形态为剪切 破坏 。所以 ,在进行线性计算时 ,采用了层间剪切型串联多质点 系的力学模型 ,文中采用的力学模型如图 2 所示 。
dx11 ( : ,j - 1) = dt. 3 x22 ( : ,j - 1) + (dt/ 2) . 3 dx22 ( : ,j - 1) ; % 求 dt 时段内速度增量
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计算书：
课程设计计算书（题一）
根据加速度调幅公式：miataaa/)(max,00
)/(29002902smmGalam
得：58/)(72900/)(3500iitataa
)(ita
=[0 600 1100 150021002500 2900350 2050
15001000600200 -700 -1300-1700 -2000 -1800-1500
-700-250200 -100 0 0 0];
所以经调幅后为0a=[0 72.6 133.1 181.5 254.1 302.5 350.9
42.4 248.1 181.5 121 72.6 24.2 -84.7 -157.3 -205.7 -242 -217.8
-181.5 -84.7 -30.3 24.2-12.1 0 0 0 ]
6.7206.72''1''2UU
5.606.721.133''2''3UU
依次类推可以求出地面运动加速度的差值。
因为kmc2,08.0 ,
mkNk/9000
, mskNm/2502
代入可以算得mskNc/240
一、表格第一行数据计算：
tctmkKii/3/62
, t=0.05s
代入得mNKi/623400
）△△2/3()3/6(''''''''tUUcUtUUmPiigi
N18150-6.72250-
iiPUK△△
mmKPUii03.0623400/18150/△△
起始时刻时：0U0'U0''U
因为'''2''3/6/6iiUtUtUU△△
所以7205.0/)03.0(62''1U△
2/'''''tUtUUi△△
所以8.12/05.072'1U△
相对加速度=)/(0002''''smmUUg
层间剪力=NUUmg0)(''''
二、表格第二行数据计算：
03.012UU△
72''1''2UU△
8.1'1'2UU△
)/(5.606.721.1332''smmUg△
)2/3()3/6(''''''''tUUcUtUUmPiiiigi△△
=-250[60.5-6*(-1.8)/0.05-3*(-72)]+240*[3*(-1.8)+(-72)*0.05/2]
=-124853N
mmKPUii2.0623400/124853/2△△
因为'''2''3/6/6iiUtUtUU△△
所以)72(305.0/)8.1(605.0/620.02''2U
=-48)/(2smm
2/'''''2tUtUUi△△
=-72*0.05-48*0.05/2=-4.8)/(smm
相对加速度=''''UUg
=72.6-72=0.6)/(2smm
层间剪力=)(''''UUmg
=250*0.6=150N
依次类推，每次以上一行的数据作为起始值来计算下一行的
数值。可以得出所有数据。
MATLAB编程“
format short g;
F(21,14)=0;
xg=[0 600 1100 1500 2100 2500 2900 350 2050 1500 1000 600 200 -700 -1300 -1700 -2000 -1800
-1500 -700 -250 200 -100 0 0 0];
xg1=xg*350/max(xg);
xg2=diff(xg1);
f(14)=0;f(4)=9000;t=0.05;m=250;c=240;
for i =1:21
f(3)=xg2(i);f(1)=0.05*i-0.05;f(2)=xg1(i);
f(6)=-m*(f(3)-6*f(12)/t-3*f(11))+c*(3*f(12)+f(11)/2*t);
f(5)=f(4)+6*m/t^2+3*c/t;
f(7)=f(6)/f(5);
f(9)=3/t*f(7)-3*f(12)-0.5*f(11)*t;
f(8)=6/0.05^2*f(7)-6/0.05*f(12)-3*f(11);
f(13)=f(2)+f(11);
f(14)=f(13)*m;
F(i,:)=f(1,:);
f(10)=f(10)+f(7);f(12)=f(12)+f(9);f(11)=f(11)+f(8);
end
a=max(abs(F(:,13)));
b=max(abs(F(:,14)));
F
a
b
xlswrite('表格1.xls',F)
输出结果：