《機(jī)械振動(dòng)學(xué)》教學(xué)大綱

1、機(jī)械振動(dòng)學(xué)教學(xué)大綱一、課程基本信息開(kāi)課單位機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院課程代碼ME07019課程名稱機(jī)械振動(dòng)學(xué)英文名稱MechanicalVibration課程性質(zhì)必修學(xué)分2總學(xué)時(shí)32先修課程高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)開(kāi)課學(xué)期2013-2014-2適應(yīng)專業(yè)機(jī)自二課程描述中文：隨著工程技術(shù)發(fā)展，振動(dòng)問(wèn)題已成為諸多工程領(lǐng)域經(jīng)常遇到的嚴(yán)重問(wèn)題。因此，機(jī)械振動(dòng)學(xué)已成為工程師必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)，他是機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)基礎(chǔ)必修課。課程目標(biāo)：1教授學(xué)生振動(dòng)的基本理論和分析方法，培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械振動(dòng)的基本原理和應(yīng)用基本理論解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。2掌握與工程實(shí)際密切相關(guān)的若干理論知識(shí)，包括：測(cè)振原理、隔振設(shè)計(jì)、吸振器設(shè)計(jì)等

2、。3通過(guò)完成與工程相關(guān)的大作業(yè)，鍛造學(xué)生對(duì)工程振動(dòng)問(wèn)題正確的力學(xué)建模能力，及應(yīng)用振動(dòng)理論和分析方法解決問(wèn)題的能力。英文：Withtheengineeringandtechnicaldevelopment,thevibrationproblemhasbecomeaseriousproblemoftenencounteredinmanyengineeringfields.Therefore,themechanicalvibrationisthefundamentaltheoreticalknowledgethatengineersshouldmaster.Thiscourseisarequired

3、basicspecializedcoursefortheundergraduateofmechanicalmanufacturingandautomation.CourseObjectives：Theobjectiveofthiscourseistoenablestudentstomasterthefundamentaltheoriesandmethodsofmechanicalvibration,andtoobtaintheabilityofapplyingthosefundamentalmethodstosalvepracticalengineeringproblems.Studentsa

4、rerequiredtomasterseveralprinciplescloselyrelatedtopracticalengineering,includingvibrationmeasurement,vibrationisolation,vibrationabsorber.Thiscourseisdesignedtohelpstudentstoachievethecapabilityofconstructingmechanicsmodelofpracticalproblems,andtobeskilledatsalvingpracticalproblems,throughdoingexer

5、cisesrelatedtoengineering.三、課程內(nèi)容（一）課程教學(xué)目標(biāo)1教授學(xué)生振動(dòng)的基本理論和分析方法，培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械振動(dòng)的基本原理和應(yīng)用基本理論解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。2. 掌握與工程實(shí)際密切相關(guān)的若干理論知識(shí)，包括：測(cè)振原理、隔振設(shè)計(jì)、吸振器設(shè)計(jì)等。3. 通過(guò)完成與工程相關(guān)的大作業(yè)，鍛造學(xué)生對(duì)工程振動(dòng)問(wèn)題正確的力學(xué)建模能力，及應(yīng)用振動(dòng)理論和分析方法解決問(wèn)題的能力。（二）基本教學(xué)內(nèi)容緒論單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)單自由度系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)二自由度系統(tǒng)振動(dòng)多自由度系統(tǒng)振動(dòng)連續(xù)系統(tǒng)振動(dòng)第一章、緒論教學(xué)目的與要求：1了解學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容2掌握機(jī)械振動(dòng)的基本概念3了解振動(dòng)問(wèn)題的幾種提法4理解振動(dòng)問(wèn)

6、題的分類、振動(dòng)要解決的問(wèn)題教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)械振動(dòng)的概念教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)械振動(dòng)的概念教學(xué)內(nèi)容：基本概念和學(xué)習(xí)目的；振動(dòng)問(wèn)題的提出；力學(xué)模型；振動(dòng)及系統(tǒng)的分類學(xué)時(shí)分配：1第二章、1自由度線性系統(tǒng)（一）自由振動(dòng)教學(xué)目的與要求：1掌握無(wú)阻尼單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)的特性，固有頻率、振幅與初相位的求解2理解無(wú)阻尼單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)的矢量表示3掌握能量法與等效參數(shù)法求解單自由度系統(tǒng)固有頻率4掌握有阻尼單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)的特性，阻尼比與阻尼固有頻率的求解5理解有阻尼單自由度系統(tǒng)振動(dòng)衰減與減幅率與阻尼比的關(guān)系教學(xué)重點(diǎn)：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)自由振動(dòng)的特性與固有頻率求解教學(xué)難點(diǎn)：有阻尼單自由度系統(tǒng)振動(dòng)教學(xué)內(nèi)容：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)自由振

7、動(dòng)：諧振動(dòng)與諧振子；能量法；等效質(zhì)量和等效剛度阻尼自由振動(dòng)；衰減振動(dòng)與減幅率。學(xué)時(shí)分配：3第三章、1自由度線性系統(tǒng)（二）定常強(qiáng)迫振動(dòng)教學(xué)目的與要求：1掌握簡(jiǎn)諧激勵(lì)下單自由度無(wú)阻尼系統(tǒng)的響應(yīng)求解2理解簡(jiǎn)諧激勵(lì)下單自由度無(wú)阻尼系統(tǒng)的振動(dòng)特性與共振3掌握簡(jiǎn)諧激勵(lì)下單自由度阻尼系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)求解4了解穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的向量表示5理解簡(jiǎn)諧激勵(lì)下單自由度阻尼系統(tǒng)的幅頻、相頻曲線及共振6掌握簡(jiǎn)諧慣性激勵(lì)單自由度阻尼系統(tǒng)的響應(yīng)求解7理解工程中的強(qiáng)迫振動(dòng)問(wèn)題教學(xué)重點(diǎn)：簡(jiǎn)諧激勵(lì)下單自由度阻尼系統(tǒng)的響應(yīng)教學(xué)難點(diǎn)：簡(jiǎn)諧慣性激勵(lì)單自由度系統(tǒng)的響應(yīng)教學(xué)內(nèi)容：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)受迫振動(dòng)：無(wú)阻尼系統(tǒng)受迫振動(dòng)（簡(jiǎn)諧激勵(lì)的強(qiáng)迫振動(dòng)、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特

8、性、共振）;線性阻尼系統(tǒng)受迫振動(dòng)（簡(jiǎn)諧激勵(lì)的強(qiáng)迫振動(dòng)、幅頻（相頻）特性、共振特性及其建立過(guò)程）;轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)初步、基礎(chǔ)激勵(lì)的強(qiáng)迫振動(dòng)工程中的振動(dòng)問(wèn)題（測(cè)振原理、隔振原理）學(xué)時(shí)分配：12第四章、1自由度線性系統(tǒng)（三）非定常響應(yīng)教學(xué)目的與要求：1掌握諧波分析法求解任意周期激勵(lì)的單自由度系統(tǒng)響應(yīng)2掌握疊加原理與杜哈梅積分求解非周期激勵(lì)的單自由度系統(tǒng)響應(yīng)教學(xué)重點(diǎn)：拉普拉斯變換法教學(xué)難點(diǎn)：非周期激勵(lì)的單自由度系統(tǒng)響應(yīng)教學(xué)內(nèi)容：非周期激勵(lì)下的非定常響應(yīng)（脈沖響應(yīng)法、拉普拉斯變換法）學(xué)時(shí)分配：2第五章、多自由度系統(tǒng)振動(dòng)教學(xué)目的與要求：1掌握二自由度無(wú)阻尼系統(tǒng)自由振動(dòng)的固有頻率及主振型求解2掌握二自由度阻尼系統(tǒng)

9、微分方程的建立與響應(yīng)的求解4理解動(dòng)力吸振器的原理與設(shè)計(jì)5掌握影響系數(shù)法與拉格朗日方程建立多自由度系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程6掌握多自由度無(wú)阻尼系統(tǒng)固有頻率與模態(tài)求解7掌握多自由度阻尼系統(tǒng)的模態(tài)分析教學(xué)重點(diǎn)：兩自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)教學(xué)難點(diǎn)：多自由度系統(tǒng)振動(dòng)教學(xué)內(nèi)容：二自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)：特征值（頻率）方程，固頻，主振形，模態(tài)，模態(tài)疊加法。二自由度系統(tǒng)受迫振動(dòng)：無(wú)阻尼受迫振動(dòng)，吸振器原理。多自由度系統(tǒng)振動(dòng)：多自由度系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程建立（拉格朗日方程）；無(wú)阻尼實(shí)模態(tài)分析（模態(tài)正交性，模態(tài)變換、模態(tài)疊加法）；經(jīng)典阻尼實(shí)模態(tài)分析學(xué)時(shí)分配：12第六章、彈性體振動(dòng)的精確解法教學(xué)目的與要求：1理解通過(guò)桿的縱向振動(dòng)推導(dǎo)一維波動(dòng)方程2掌握固有頻率和模態(tài)函數(shù)的求解3了解主振型的正交性4掌握梁的彎曲自由振動(dòng)頻率方程求解5理解梁的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)求解教學(xué)重點(diǎn)：固有頻率與模態(tài)函數(shù)的求解教學(xué)難點(diǎn)：梁的彎曲振動(dòng)教學(xué)內(nèi)容：二自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)：桿的縱向振動(dòng)，固有頻率和模態(tài)函數(shù)，主振型的