动力学工具JYdyn函数包分享与实践

【前言及功能介绍】

JYdyn 是以 Matlab 系统为背景开发的结构动力学函数包，计算效率已经进行了优化，计算速度非常快，可直接采用以下函数快速调用分析，便于用户的二次开发或参数分析，该函数包可应用于：

1、质量、刚度、阻尼矩阵集成；

2、多(单)自由度计算分析系统；

3、多种双线性本构与粘滞系统分析；

4、多种振型分解方法(特征值法、里兹法、Lanczos法)；

5、振动数据处理函数：包括反应谱、傅里叶谱、功率谱、滤波分析。

（目前内置20个动力学函数，后续版本将陆续更新，敬请期待……）

下面通过三个案例，为大家介绍JYdyn函数包里的部分函数和使用方法。

【使用案例一：单自由度隔震计算分析】

采用JYdyn 中的RubSDOF 计算函数，进行单自由度的隔震模型分析，同时采用Etabs软件、OpenSEES进行对比，采用相同的模型参数，对比两者的计算结果。只需输入相关参数即可得到结果！

该函数的命令为：

[JGJG,ZHF]=JYdyn.RubSDOF(m,k1,k2,Qd,ξ,Wave,dt,Amp,C,a)

实际采用的参数如下：（运行时长0.1~0.3s左右）

计算对比：

以下为两个软件计算得到的支座滞回对比，可见RubSDOF 计算函数的计算结果与Etabs、OpenSEES的计算结吻合良好。

当然了，JYdyn函数库也提供了纯双线性的函数库，

[JGJG,ZHF]=JYdyn.NOSDOF(m,k1,k2,Qd,ξ,Wave,dt,Amp,C,a)

计算和对比如下：

【使用案例二：多自由度直接积分函数】

采用JYdyn 中的多自由度线性直接积分法计算函数，该函数可自定义矩阵，这可方便做研究时候的矩阵推导，而一般的有限元软件往往不支持。只需输入相关参数即可得到结果！

该函数可通过构建质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵、力矩阵，即可计算分析！

可适用于 地震工程、风工程、振动控制 等领域进行分析。

该函数的命令为：

[ A, V, D, T, Model ]= JYdyn.DirDyn( M, K, C, F, dt )

实际采用的参数如下：

下面以一4质点模型为例，分别采用JYdyn函数包与Etabs软件对计算结果进行对比。

周期对比：采用JYdyn计算得到的前三阶周期分别为0.8091s、0.2810s、0.1834s，与Etabs计算结果完全一致。

对比顶点位移时程，对比结果可见采用JYdyn的计算结果与Etabs结果基本一致。

特别注意：函数库已做了优化，计算自由度与计算机内存有关，该函数可用于结构计算，而并非仅仅串模型！

同样的，该函数包对于模态叠加法，还有以下函数可以使用：

[A1,V1,D1,T1,Model] =JYdyn.FNADyn(M,K,kexi,F,dt,type,N);

对于多自由度振型计算方法，除了传统的特征值计算方法，函数包还内置了子空间迭代法、和Lanczos法，命令如下：

[w,Model,T] = JYdyn.MoRitz(M,K,N,img);

[w,Model,T] = JYdyn.MoLanczos(M,K,N,img);

【使用案例三——利用JYdyn函数包制作App】

当然了，这么方便的JYdyn函数包，也可以利用它进行二次开发，对于新的GUI进行开发，下面以JYdyn中的JYdyn.Respect函数为例，教大家如何快速制作一个简易的反应谱计算的APP。使用函数的命令为：

[Tn,JSDP,SDP,WYP,NSDP,NJSDP]=JYdyn.Respect(Wave,damp,dt,Tres,dtres);

第一步，选择“设计App”

第二步，选择新建一个空白App

第三步，进入App后，在左侧区域拖拉所需的控件，对控件进行设计；

第四步，对按钮类的控件添加回调函数，添加的方法为右击按钮，选择“回调”，即可添加回调函数，可以添加回调函数，添加后进入到代码视图，可对该回调函数进行编写。

回调函数可以调用已经编写好的m文件，这里将读取地震波的主要代码放在ReadData.m 文件中，同时将反应谱分析的函数放在SpectrumCal.m中，编写好的回调函数如下图所示。

一句命令做完了反应谱分析！

（嫌麻烦也可以直接用这个快速做反应谱出结果哦~）

第五步，点击运行，可以得到如下界面，选择一条地震波，运行便可得到地震波的反应谱，这样一个简单的绘制反应谱的APP便制作完成了。

其他更多更有趣的例子欢迎体验和尝试！
       

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