機(jī)械振動 教學(xué)大綱

1、機(jī)械振動一、課程說明課程編號：080114Z10課程名稱：機(jī)械振動/Mechanical Vibration課程類別：專業(yè)教育學(xué)時/學(xué)分：32/2 （其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時：6）先修課程：高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)，材料力學(xué) 適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、微電子制造工程、車輛工程教 材：1 李曉雷等. 機(jī)械振動基礎(chǔ). 北京理工大學(xué)出版社，1996 2 趙玫. 機(jī)械振動與噪聲學(xué). 科學(xué)出版社，20043 季文美. 機(jī)械振動. 科學(xué)出版社，19864 Thomson W.T. Theory of Vibration with Applications(5e), 1998二、課程設(shè)置的目的意義本課程是一門機(jī)械動力

2、學(xué)理論基礎(chǔ)課程，通過教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握機(jī)械動力學(xué)中線性離散振動的基本理論知識，建立機(jī)械系統(tǒng)振動的基本概念、掌握其分析的基本理論方法和實(shí)驗(yàn)測試方法。為學(xué)生從事專業(yè)工作、進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)奠定初步的機(jī)械振動理論基礎(chǔ)。三、課程的基本要求1建立機(jī)械振動靜平衡位置附近的往復(fù)彈性運(yùn)動的概念，了解機(jī)械振動的分類及主要類別，掌握組成離散系統(tǒng)各元件的特征，掌握線性振動的疊加原理。2理解單自由度系統(tǒng)振動的基本概念及其度量系統(tǒng)固有頻率、臨界阻尼、共振等，掌握單自由度系統(tǒng)固有頻率的求解方法，掌握簡諧、周期激勵強(qiáng)迫振動分析方法，掌握非周期強(qiáng)迫振動的積分方法，了解傅立葉變換、拉普拉斯變換方法在振動分析中的應(yīng)用。3由二

3、自由度系統(tǒng)著手，建立多自由度振動系統(tǒng)廣義坐標(biāo)、坐標(biāo)變換的概念，建立頻率方程、主坐標(biāo)與振型概念，掌握振型的加權(quán)正交性，掌握多自由度系統(tǒng)強(qiáng)迫振動的振型疊加法，了解動力響應(yīng)分析的積分變換方法。4建立隨機(jī)振動基本概念，了解隨機(jī)振動的基本分析方法，掌握隨機(jī)振動的基本度量。四、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計1基本內(nèi)容機(jī)械結(jié)構(gòu)振動的基本概念，單自由度振動系統(tǒng)及其特性，多自由度振動系統(tǒng)的矩陣描述方法、模態(tài)分析方法、以及積分變換方法，隨機(jī)振動基礎(chǔ)。2重點(diǎn)、難點(diǎn)課程重點(diǎn)：單自由度系統(tǒng)的固有頻率、頻響函數(shù)、共振概念及其計算；多自由度系統(tǒng)的固有頻率、振型的概念與計算方法、振型正交性；多自由度系統(tǒng)的解耦方法。課程難點(diǎn)：頻

4、響函數(shù)、共振概念；多自由度系統(tǒng)的振型正交性及系統(tǒng)的解耦方法。章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時學(xué)時分配教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實(shí)踐第1章導(dǎo)論 22機(jī)械結(jié)構(gòu)振動的基本概念機(jī)構(gòu)運(yùn)動與彈性變形運(yùn)動 差別日常生活中的振動問題，PPT演示第2章單自由度系統(tǒng)88單自由度振動系統(tǒng)及其特性固有頻率、頻響函數(shù)、共振概念PPT演示，通過簡單例題演示、微分方程概念的復(fù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生建立離散系統(tǒng)振動的基本概念第3章二自由度系統(tǒng)442自由度系統(tǒng)振動方程的 建立固有頻率、振型的概念與計算方法通過汽車動力學(xué)模型在不同廣義坐標(biāo)下建立微分方程，確立運(yùn)動方程形式可以不同，但是振動固有特性不改變的概念。第4

5、章多自由度系統(tǒng)844振動系統(tǒng)矩陣表達(dá)方法、模態(tài)分析方法振型正交性；多自由度系統(tǒng)的解耦方法從數(shù)學(xué)證明的角度，建立振型正交、解耦概念；以完備基的概念，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)模態(tài)疊加方法。第5章隨機(jī)即振動862振動的統(tǒng)計方法、傳遞函數(shù)不確定性預(yù)統(tǒng)計特性的聯(lián)系通過對數(shù)理統(tǒng)計方法的回顧，引導(dǎo)同學(xué)學(xué)習(xí)隨機(jī)振動內(nèi)容?？荚?合計32注：實(shí)踐包括實(shí)驗(yàn)、上機(jī)等五、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求觀察振動系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)共振現(xiàn)象；通過自己動手操作，使學(xué)生基本掌握壓電加速度傳感器、激振器、信號發(fā)生器及其功率放大器的使用方法；通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證單自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動及其共振現(xiàn)象；引入隨機(jī)振動的概念，通過頻率快速掃描方法，測試頻率響應(yīng)函數(shù)。要求學(xué)生能正確讀取數(shù)據(jù)，具備運(yùn)算和編寫實(shí)驗(yàn)報告的能力。六、考核方式及成績評定根據(jù)課程類型、課程性質(zhì)、課程內(nèi)容及特點(diǎn)，確定適合的考核內(nèi)容、考核方式及成績評定。考核內(nèi)容重點(diǎn)考核學(xué)生獲取知識的能力、應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題能力、實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用多種形式（筆試、口試、答辯、測驗(yàn)、論文等）、多個階段（平時測試、作業(yè)測評、課外閱讀、社會實(shí)踐、期末考核等）、多種類型（作品、課堂實(shí)訓(xùn)、課堂討論、社會調(diào)查、競賽等）等全過程的考核；成績評定加大過程考核及階段