机械振动PPT电子课件教案-第一章 绪论.ppt

中南大学冶金机械研究所李新和,机械振动,MechanicalVibrations,第一章绪论,1.1机械振动概述,1.3课程内容及要求,1.4参考文献,1.2振动系统,目的,帮助大家更好的了解这门课的主要内容；认识这门课的重要性；提高大家的学习兴趣，掌握正确的学习方法；并了解学习振动课所需要的预备知识，为学好振动课做好准备。,1.1机械振动概述,振动是是自然界中常见的现象,心脏的搏动、耳膜和声带的振动等汽车、火车、飞机及机械设备的振动家用电器、钟表的振动地震以及声、电、磁、光的波动等等,仓壁振动器,插入式振动器,振动：简单的说，是一种往复类型的运动，是自然界及工程上一种普遍存在的运动方式。振动的严格定义：围绕某一固定位置来回往复运动，并随时间变化的运动。机械振动：指机械系统的振动。,振动机械振动,1.1机械振动概述,?,?,1.1机械振动概述,振动的灾害：运载工具的振动；噪声；机械设备以及土木结构的破坏；地震；降低机器及仪表的精度。,振动的灾害,振动的利用：琴弦振动；振动沉桩、振动拔桩以及振动捣固等;振动压路机;振动给料机;振动成型机等。,1.1机械振动概述,利用振动减小阻力,1.2振动系统,振动系统:可以产生机械振动的力学系统，称为振动系统。一般来说，任何具有弹性和惯性的力学系统均可以产生机械振动。,振动系统三要素及其关系,振动系统的三要素：激励、系统和响应把外界对振动系统的激励或作用，称为振动系统的激励或输入。系统对外界影响的反映，称为振动系统的响应或输出。二者由系统的振动特性相联系。,振动系统的框图,振动系统的研究内容,激励、系统和响应三者中知道其中两者，就可以求出第三者。因此，常见的振动问题可以分成下面的三种基本问题。,机械振动问题及解决方法1响应分析,已知系统参数及外界激励,求系统的响应(位移、速度、加速度和力的响应等）,?,例子,车辆在给定的路面上行走，求车身的加速度响应,机械振动问题及解决方法,系统尚不存在，需要设计合理的系统参数，使系统在已知激励下达到给定的响应水平,已知系统的激励和响应,求系统参数,系统已经存在，需要根据测量获得的激励和响应识别系统参数，以便更好地研究系统特性,?,2系统设计和系统辨识,3环境预测,已知系统响应和系统参数,确定系统的激励,?,机械振动问题及解决方法,振动环境预测的实例,振源判断、载荷识别、基于振动信号的工况监视与故障诊断。用五轮仪来测量路面的不平度对于五轮仪，其系统特性已知，通过测量五轮仪的输出，可以反推出路面的不平度特性。,总结,实际振动问题往往错综复杂，它可能同时包含系统识别，振动分析和振动设计的几个方面的问题。本课程只研究振动分析的问题。,振动系统模型,自由度就是确定系统在振动过程中任何瞬时几何位置所需独立坐标的数目,学习振动课的必要性,进行结构动强度设计的需要消除有害的振动利用振动有利的一面是学好有关专业课的基础系统的应有已学到的数学、力学知识，并补充新的数学知识和其他专业的相关课程的联系,结构动强度设计,根据结构承受的动载荷来设计零部件的结构参数并选择材料及热处理工艺。,用材料力学的方法进行设计,用振动理论的方法进行设计,结构动强度设计的优点,满足使用的强度和刚度要求结构轻巧，节省材料,系统的应用、补充数学力学知识,微积分，微分方程，线性代数，概率论，理论力学,和其他专业的相关课程联系,和电子系统之间的关系和控制理论之间的关系,振动系统和振荡电路的对比,和控制理论的联系,如何学好振动,复习原有的数学、力学知识上课注意听讲，独立完成作业开阔视野，多阅读有关方面的书籍养成独立思考的习惯，学会问问题养成归纳总结的习惯,学会问问题,在提问之前，保证你已经查阅了大量相关文献对要提问的问题已经进行了深思熟虑所提的问题要具体，清晰，保证教师能够迅速找到你的问题所在,归纳总结的目的,达到：感性理性感性,1.3机械振动课内容,讲解简单线性振动原理的一门课能够用常系数线性微分方程来描述的振动主要包括：绪论单自由度系统振动多自由度系统振动随机振动,?,1.4主要参考文献,Thomson,W.T.,TheoryofVibrationwithApplications,Prentice-Hall,1972Merovitch,L.,ElementsofVibrationAnalysis,McGraw-Hill,1975Timoshenko,S.,VibrationProblemsinEngineering,4ed,JohnWiley&Sons,1974DenHartog,J.P.,MechanicalVibrations,4ed,McGraw-Hill,1956Tse,FrancisS.,MechanicalVibrationTheoryandApplications,1978清华大学工程力学系固体力学系编，机械振动学（上册），1980贺兴书，机械振动学（修订本），上海交通大学出版社，1988季文美，机械振动学，科学出版社，19