20机械振动教学大纲10版.doc

机械振动课程教学大纲 课程代码：010131078课程英文名称：Mechanical Vibration课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：机械设计制造及其自动化专业机械设计方向大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标机械振动是机械设计制造及其自动化专业机械设计方向的专业基础课，通过本课程的学习，使学生掌握机械振动的基本原理、基本方法及机械振动在工程领域的应用。同时，通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。（二）知识、能力及技能方面的基本要求1要求掌握机械振动的基本理论知识和分析方法。2具有建立典型机械结构的力学模型的能力，并能够确定其边界条件和初始条件。3掌握用解决工程实际问题机械振动的能力。（三）实施说明 1本课程主要内容：对于单自由度系统，主要研究各种类型振动的特性和响应求解及其参数的确定，并通过一些例子说明振动的应用。多自由度系统是机械振动的重点，必须给予充分的重视，对于影响系数法，着重于应用其定义建立系统的运动方程。通过实例讲清计算固有频率的数值方法。振型正交性要给出完整的证明，要振型叠加法的解题步骤，并通过例子加以说明。在教学过程中注意理论与工程实际的相结合，在讲清基本理论的基础上突出工程实际问题应用。2教学方法和教学手段：积极开展多媒体教学和实际工程案例教学，充分利用幻灯、投影仪、音像、CAI等现代化教学手段，将该领域的一些科研成果作为案例，在课堂上为学生演示。以提高课堂效率和教学效果，激发学生的学习兴趣。3.课外作业，布置一定课外作业，让学生巩固、加深对课堂所学内容的理解，掌握机械振动方法。4对学生的要求：基于学业规范的要求（道德行为规范、作业规范、实验规范等）,学生应遵守沈阳理工大学学生手册（本科生）中的有关条例，上课时认真听讲，下课有一定时间复习，独立完成作业，做到不迟到、不早退。5.教师执行本大纲时，应着眼于基本概念和设计方法的讲解，至于各章节的教学顺序，教学环节和教学手段等不完全拘泥于大纲所限，充分发挥教师的能动性、创造性。（四）对先修课的要求在学习本课程之前，必须先修完高等数学、线性代数、工程力学、机械设计课程，并达到这些课程的基本要求。（五）对习题课、实践环节的要求根据课程的基本概念，思想和方法应用选择习题。习题作业要能起到巩固理论、掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题的能力。学生必须独立、按时完成课外作业。（六）课程考核方式1.考核方式：期末考试。2.考试方法：采用闭卷考试方法，考试时间2小时。3.课程总成绩：课程总成绩由期末考试成绩确定。（七）主要参考书目Vibration Problems in Engineering，Timshenko S.,John Wiley and Sons，1974 机械振动，季文美，科学出版社，1985机械振动（上册），清华大学力学系振动组，机械工业出版社，1980。二、中文摘要机械振动是机械设计制造及其自动化专业机械设计方向的专业基础课，通过本课程的学习，使学生掌握机械振动的基本原理、基本方法及机械振动在工程领域的应用。同时，通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1绪论222单自由度系统的自由振动12122.1无阻尼自由振动42.2有阻尼的自由振动22.3简谐激励作用下的强迫振动42.4非简谐激励作用下的强迫振动23两个自由度系统883.1两自由度系统的运动微分方程43.2无阻尼自由振动23.3无阻尼强迫振动24多自由度系统884.1无阻尼自由振动和特征值问题24.2振型向量正交性和主坐标24.3模态分析法45多自由度系统的数值方法225.1计算固有频率的近似方法2 合计3232四、教学内容及基本要求第1部分 绪论总学时(单位：学时)：2 讲课:2 实验:0 上机:0第1.1部分 绪论具体内容：机械振动的应用，力学模型，振动分类，求解方法。重 点：力学模型。难 点: 力学模型第2部分 单自由度系统总学时(单位：学时):12 讲课:12 实验:0 上机:0第2.1部分 无阻尼自由振动（讲课4学时）具体内容：无阻尼自由振动运动方程及其解，静变形法，等效刚度，能量法。第2.2部分 无阻尼自由振动（讲课2学时）具体内容：有阻尼自由振动运动方程及其解，对数衰减率。第2.3部分 简谐激励作用下的强迫振动（讲课4学时）具体内容：简谐激励作用下的强迫振动，旋转不平衡质量引起的强迫振动，基础运动引起的强迫振动，隔振。第2.4部分 非简谐激励作用下的强迫振动（讲课2学时）具体内容：周期激励作用下的强迫振动，非周期激励作用下的强迫振动。重 点：自由振动、强迫振动和固有频率的计算。难 点：有阻尼自由振动及非简谐激励下的强迫振动。习 题：计算系统的固有频率，计算系统的振动响应。第3部分 两个自由度系统总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0第3.1部分 两自由度系统的运动微分方程（讲课4学时）具体内容：运动微分方程, 作用力方程和位移方程。第3.2部分 无阻尼自由振动（讲课2学时）具体内容：两自由度系统的特征值问题，无阻尼自由振动。第3.3部分无阻尼强迫振动（讲课2学时）具体内容：无阻尼强迫振动,无阻尼吸振器。重 点：运动微分方程,特征值计算,无阻尼强迫振动。难 点：运动微分方程，自由振动和强迫振动的规律。习 题: 列运动微分方程,计算固有频率,自由振动和强迫振动的求解。第4部分 多自由度系统总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0第4.1部分 无阻尼自由振动和特征值问题（讲课2学时）具体内容：无阻尼自由振动和特征值问题。第4.2部分 振型向量正交性和主坐标（讲课2学时）振型向量正交性和主坐标。第4.3部分模态分析法（讲课4学时）无阻尼系统模态分析法,有阻尼系统。重 点：特征向量正交性,模态分析法。难 点: 特征向量正交性,模态分析法。习 题: 求解无阻尼系统的自由振动和强迫振动。第5部分 多自由度系统的数值方法 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0第5.1部分