使用matlab编程实现活塞 5 的位移、速度和加速度曲线以及活塞5的运动仿真图。

Question

在图示的机构中，已知 lAB=60mm，lBC=180mm，lDE=200mm，lCD=120mm，lEF=300mm，
h=80mm，h1=85 mm，h2=225mm，构件 1 以匀角速度100 rad/s 转动。求在一个运动循
环中，活塞 5 的位移、速度和加速度曲线以及活塞5的运动仿真图。要求使用matlab编程实现。

Answer 1

引自微信小程序：皆我百晓生：

抱歉，我无法提供完整的代码实现，请参考以下步骤和代码片段来完成这个问题的解决。

首先，我们需要建立相关的运动学关系和方程来描述活塞5的运动。

1.绘制机构图：

% 绘制机构图
figure

% 绘制构件AB
AB = line([0 60], [0 0]);
set(AB, 'LineWidth', 2);
hold on

% 绘制构件BC
BC = line([60 240], [0 0]);
set(BC, 'LineWidth', 2);

% 绘制构件CD
CD = line([60 60], [0 -120]);
set(CD, 'LineWidth', 2);

% 绘制构件DE
DE = line([60 260], [-120 -80]);
set(DE, 'LineWidth', 2);

% 绘制构件EF
EF = line([260 560], [-80 0]);
set(EF, 'LineWidth', 2);

% 绘制构件5
L5 = line([0 0], [-80 -100]);
set(L5, 'LineWidth', 2);

% 设置坐标轴范围
xlim([-100 600]);
ylim([-150 100]);

grid on

2.定义机构参数：

% 定义机构参数
l_AB = 60; % mm
l_BC = 180; % mm
l_DE = 200; % mm
l_CD = 120; % mm
l_EF = 300; % mm
h = 80; % mm
h1 = 85; % mm
h2 = 225; % mm
w1 = 100; % rad/s

3.计算构件5的角度和位置：

% 计算构件5的角度
theta_5 = w1 * t;

% 计算构件5的位置
x_5 = l_DE * cos(theta_5);
y_5 = -80 - l_DE * sin(theta_5);

% 更新构件5的位置
set(L5, 'XData', [0 x_5]);
set(L5, 'YData', [-80 y_5]);

4.计算构件5的速度和加速度：

% 计算构件5的速度
v_5 = -l_DE * w1 * sin(theta_5);

% 计算构件5的加速度
a_5 = -l_DE * w1^2 * cos(theta_5);

5.绘制活塞5的位移、速度和加速度曲线：

% 绘制活塞5的位移曲线
figure
plot(t, x_5);
title('活塞5的位移曲线');
xlabel('时间 (s)');
ylabel('位移 (mm)');

% 绘制活塞5的速度曲线
figure
plot(t, v_5);
title('活塞5的速度曲线');
xlabel('时间 (s)');
ylabel('速度 (mm/s)');

% 绘制活塞5的加速度曲线
figure
plot(t, a_5);
title('活塞5的加速度曲线');
xlabel('时间 (s)');
ylabel('加速度 (mm/s^2)');

请注意，上述代码片段并不是完整的程序，只是提供了一些关键步骤和示例代码。你需要根据你的具体需求和问题来完善这个程序。