机械动力学教学大纲及实验大纲.doc

机械动力学教学大纲大纲说明课程代码：0803532011 总学时：40学时（讲课32学时，实验8学时）总学分： 2学分课程类别：专业选修课适用专业：机械设计制造及其自动化预修要求：工程力学课程的性质、目的、任务：机械动力学是机械设计制造及自动化专业的主干技术基础课之一。本课程主要讨论机械振动的基本理论、建模方法与分析计算方法。旨在培养学生分析、解决一般机械系统和工程结构振动的能力。通过本课程的学习，要求学生掌握机械振动的基本理论，并能应用基本理论分析和解决工程振动问题。江西机械 教学基本方式：本课程以课堂讲授为主，并充分重视实验教学。在课堂教学中，充分结合大型工程应用软件（Matlab/Simulink）对振动理论与工程问题进行仿真与分析，帮助学生掌握机械振动基本理论、建模方法和分析计算方法；在实验教学中，重点结合动态测试与分析技术，搭建振动测量与抑制系统，对振动系统进行动态测试与分析，培养学生解决工程振动问题的能力。大纲的使用说明：有关振动的抑制与利用部分的内容可穿插在其它章节中进行教学。大纲正文第一章 绪论 学时：2学时基本要求：了解机械动力学的研究内容、工程中的机械振动问题，掌握振动系统概念与对应的三种基本课题，理解机械动力学的研究方法。重点：振动系统概念与对应的三种基本课题难点：机械动力学研究方法的理解教学内容：第一节 机械动力学的研究内容第二节 工程中的机械振动问题第三节 振动系统概念与振动问题分类第四节 机械动力学的研究方法第五节 课程内容体系 汽车配件网第二章 机械振动基础 学时：4学时基本要求：了解振动的分类、线性振动系统的叠加原理与振动的频谱；掌握简谐振动的表示方法及其特征，了解简谐振动幅值和频率的测量方法，掌握机械系统的动力学模型。重点：简谐振动及其特征、机械振动系统的三个要素及其动力学模型难点：振动的频谱教学内容：第一节 振动的分类第二节 简谐振动及其特征第三节 线性振动系统的叠加原理第四节 振动的频谱第五节 机械振动系统的动力学模型第三章 单自由度系统的自由振动 学时：6学时 基本要求：理解机械振动系统的简化与模型建立方法，掌握单自由度系统的运动微分方程及其建立方法、无阻尼自由振动与阻尼自由振动的特征及其模型参数的测量方法。重点：单自由度系统的运动微分方程及其建立方法、无阻尼自由振动与阻尼自由振动的特征难点：单自由度系统的运动微分方程及其建立方法、固有频率的计算教学内容：第一节 振动系统的简化及其模型第二节 单自由度系统的运动微分方程第三节 无阻尼自由振动第四节 阻尼自由振动第四章 单自由度系统的受迫振动 学时：6学时基本要求：掌握无阻尼系统的受迫振动、阻尼系统的受迫振动、阻尼系统的稳态振动等简谐受迫振动的特征；理解周期激励下的受迫振动与非周期激励下的受迫振动分析方法；了解单自由度系统受迫振动幅频特性、固有频率与阻尼比的测量方法。重点：单自由度系统简谐激励下的受迫振动难点：非周期激励下的受迫振动教学内容：第一节 简谐激励下的受迫振动第二节 周期受迫振动第三节 非周期受迫振动第五章 二自由度系统的振动 学时：6学时基本要求：掌握二自由度系统不同坐标系下运动微分方程的建立方法、无阻尼系统的自由振动的分析方法；理解无阻尼系统受迫振动的分析方法；了解二自由度系统振动理论的应用。江西机械 重点：二自由度系统运动微分方程、固有频率与振型难点：二自由度系统运动耦合与解耦、固有频率与振型的理解教学内容：第一节 二自由度系统的运动微分方程第二节 无阻尼系统的自由振动第三节 无阻尼系统的受迫振动第六章 多自由度系统的振动 学时：7学时基本要求：掌握多自由度系统的运动微分方程、无阻尼系统的自由振动分析方法及固有频率和振型；理解多自由度系统动力响应分析及其中的变换方法；了解多自由度系统振动的数值解法。 汽车配件网重点：无阻尼系统的自由振动、固有频率和振型、展开定理难点：动力响应分析与多自由度系统振动的数值解法教学内容：第一节 多自由度系统的运动微分方程第二节 固有频率与振型第三节 动力响应分析第四节 多自由度系统振动的数值解法第七章 随机振动基础 学时：4学时 基本要求：了解随机过程及其数字特征、理解线性振动系统在单一随机激励下的响应分析方法，了解线性系统在两个随机激励下响应的求解方法重点：线性振动系统在单一随机激励下的响应难点：随机过程相关概念、线性振动系统在随机激励下的响应的理解教学内容：第一节 随机过程及其数字特征第二节 线性振动系统在单一随机激励下的响应第三节 线性系统在两个随机激励下的响应第八章 振动的抑制与利用 学时：5学时基本要求：理解旋转失衡引起的起的受迫振动、转轴的横向振动的分析方法；掌握接触式传感器的测振原理、振动隔离原理与技术。重点：振动隔离原理与技术难点：旋转失衡引起的起的受迫振动、转轴的横向振动教学内容：第一节 旋转失衡引起的受迫振动 第二节 接触式传感器的测振原理第三节 振动的隔离课时数分配表：序 号内 容课 时讲 课实 验小 计1绪论222机械振动基础443单自由度系统的自由振动5164单自由度系统的受迫振动5165两自由度系统的振动5166多自由度系统的振动4377随机振动基础448振动的抑制与利用325合 计32840考核方式与评分说明：期终闭卷考核。成绩评定采用考试与平时成绩、实验成绩相结合的办法，考试成绩占80，实验考核与平时作业成绩占20。推荐教材：胡海岩. 机械振动基础.北京：北京航空航天大学出版社，2005 参考书目：1. 李晓雷. 机械振动基础（第二版）. 北京：北京理工大学出版社，20052. 邵忍平. 机械系统动力学. 北京：机械工业出版社,20053.师汉明. 机械振动系统分析、测试、建模、对策（上册）（第二版）.武汉：华中科技大学出版社,2004江西机械 汽车配件网审核人： 执笔人：张伟参与讨论人员：焦卫东机械动力学实验教学大纲课程代码：0803532011 开课学期：第2学期开课专业：机械设计制造及其自动化总学时/实训学时：40/8总学分/实验学分：2/0.4综合实验室（实验中心）名称：机电工程实验中心 二级实验室名称：机械工程实验室一、课程简介机械动力学是机械设计制造及自动化专业的主干技术基础课之一。本课程主要讨论机械振动的基本理论、建模方法与分析计算方法。旨在培养学生分析、解决一般机械系统和工程结构振动的能力。通过本课程的学习，要求学生掌握机械振动的基本理论，并能应用基本理论分析和解决工程振动问题。二、实验的地位、作用和目的机械动力学课程主要讨论机械振动的基本理论、建模方法与分析计算方法，旨在培养学生分析、解决一般机械系统和工程结构振动的能力。通过本课程的学习，要求学生掌握机械系统振动的基本理论，并能应用基本理论分析和解决工程振动问题。因此，要求在实验教学中，根据机械振动的基本理论，结合动态测试与分析技术，搭建振动测量与抑制系统，对振动系统进行动态测试与分析，尤其要掌握机械振动系统模态参数的测量与分析方法、振动的抑制方法。三、实验方式与基本要求总学时8学时，利用INV1601型振动与控制教学实验系统进行实验，按实验指导书要求进行实验分析，撰写实验报告。四、报告与考核按实验指导书要求进行实验分析并撰写实验报告，实验学分共0.4分，每个必开实验的满分成绩与该实验的课时成正比。五、设备及器材材料配置设备：INV1601型振动与控制教学实验系统六、实验指导书及主要参考书机械动力学实验指导书（自编）七、实验项目与内容提要序号实验名称目的要求、内容提要（限20字）每组人数实验学时实验类型必做选做所在实验分室1简谐振动幅值测量用传感器测量简谐振动的位移、速度、加速度幅值江西机械 2-41验证性选开机械工程实验室2机械振动系统固有频率的测量用多种方法测量振动系统固有频率2-42综合性必开机械工程实验室3简谐振动频率测量用傅立叶频谱法测量简谐振动的频率2-41验证性选开机械工程实验室4单自由度系统的自由振动实验测量自由衰减振动系统的固有频率和阻尼比2-41验证性选开机械工程实验室5单自由度系统的受迫振动实验测量系统的幅频特性曲线、固有频率和阻尼比2-41验证性选开机械工程实验室6振动信号分析实验振动信号采集、时域分析与频域分析2-42综合性选开机械工程实验室7二自由度系统实验测量二自由度系统各阶固有频率与振型2-41验证性必开机械工程实验室8多自由度