《机械振动学》课程教学大纲

1、大学本科专业培养方案课程教学大纲编 码：ME06079 Code: ME06079课程名称：机械振动学 Course Title: Mechanical Vibration课程类别：专业选修 Course category: Elective Courses in Specialty学 分：2 Credit(s): 2开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述：随着工程技术发展，振动问题已成为诸多工程领域经常遇到的严重问题。因此，机械振动学已成为工程师必备

2、的基础理论知识，是机械制造及其自动化和车辆工程专业的选修课。课程目标：1教授学生振动的基本理论和分析方法，培养学生掌握机械振动的基本原理和应用基本理论解决工程实际问题的能力；2掌握与工程实际密切相关的若干理论知识，包括：测振原理、隔振设计、吸振器设计等；3通过完成与工程相关的大作业，锻造学生对工程振动问题正确的力学建模能力，及应用振动理论和分析方法解决问题的能力。Course description: With the engineering and technical development, the vibration problem has become a serious proble

3、m often encountered in many engineering fields. Therefore, the mechanical vibration is the fundamental theoretical knowledge that engineers should master. This course is a required basic specialized course for the undergraduate of mechanical manufacturing and automation. Course Objectives：The object

4、ive of this course is to enable students to master the fundamental theories and methods of mechanical vibration, and to obtain the ability of applying those fundamental methods to salve practical engineering problems. Students are required to master several principles closely related to practical en

5、gineering, including vibration measurement, vibration isolation, vibration absorber. This course is designed to help students to achieve the capability of constructing mechanics model of practical problems, and to be skilled at salving practical problems, through doing exercises related to engineeri

6、ng.课程内容（一）课程教学目标通过本课程的教学，使学生具备以下能力：1.教授学生振动的基本理论和分析方法，培养学生掌握机械振动的基本原理和应用基本理论解决工程实际问题的能力（毕业要求5.3、12.2）。2.掌握与工程实际密切相关的若干理论知识，包括：测振原理、隔振设计、吸振器设计等（毕业要求5.3,12.2）。3.通过完成与工程相关的大作业，锻造学生对工程振动问题正确的力学建模能力，及应用振动理论和分析方法解决问题的能力（毕业要求5.3、12.2）。（二）基本教学内容绪论教学目的：了解学习的主要内容；掌握机械振动的基本概念；了解振动问题的几种提法；理解振动问题的分类、振动要解决的问题。相应毕

7、业要求：5.3，12.2教学内容：1. 基本概念和学习目的。 2. 振动问题的提出。3. 力学模型。4. 振动及系统的分类。学时分配：课堂教学1学时第一章、单自由度线性系统(一)自由振动教学目的：1. 掌握无阻尼单自由度系统自由振动的特性，固有频率、振幅与初相位的求解2. 理解无阻尼单自由度系统自由振动的矢量表示3. 掌握能量法与等效参数法求解单自由度系统固有频率4. 掌握有阻尼单自由度系统自由振动的特性，阻尼比与阻尼固有频率的求解5. 理解有阻尼单自由度系统振动衰减与减幅率与阻尼比的关系教学重点：单自由度系统自由振动的特性与固有频率求解。教学难点：有阻尼单自由度系统振动。相应毕业要求：5.3

8、，12.2教学内容：1. 谐振动与谐振子。 2. 阻尼自由振动。 3. 能量法、等效质量和等效刚度。4. 衰减振动与减幅率。学时分配：课堂教学4学时第二章、单自由度线性系统(二)定常强迫振动教学目的：1. 掌握简谐激励下单自由度无阻尼系统的响应求解2. 理解简谐激励下单自由度无阻尼系统的振动特性与共振3. 掌握简谐激励下单自由度阻尼系统的稳态响应求解4. 了解稳态响应的向量表示5. 理解简谐激励下单自由度阻尼系统的幅频、相频曲线及共振6. 掌握简谐惯性激励单自由度阻尼系统的响应求解7. 理解工程中的强迫振动问题教学重点：简谐激励下单自由度阻尼系统的响应。教学难点：简谐惯性激励单自由度系统的响应

9、。相应毕业要求：5.3，12.2教学内容：1. 无阻尼系统受迫振动（简谐激励的强迫振动、稳态响应特性、共振）。2. 线性阻尼系统受迫振动（简谐激励的强迫振动、幅频特性、共振特性及其建立过程）。3. 转子动力学初步、基础激励的强迫振动。4. 工程中的振动问题（测振原理、隔振原理）。学时分配：课堂教学12学时，实验2学时第三章、单自由度线性系统(三)非定常响应教学目的：1. 掌握谐波分析法求解任意周期激励的单自由度系统响应2. 掌握叠加原理与杜哈梅积分求解非周期激励的单自由度系统响应教学重点：杜哈梅积分。教学难点：非周期激励的单自由度系统响应。相应毕业要求：5.3，12.2教学内容：1. 任意周期

10、激励下的响应（傅里叶级数）2. 非周期激励下的非定常响应（杜哈梅积分）学时分配：课堂教学2学时第四章、多自由度系统振动教学目的：1. 掌握二自由度无阻尼系统自由振动的固有频率及主振型求解2. 掌握二自由度阻尼系统微分方程的建立与响应的求解3. 理解动力吸振器的原理与设计4. 掌握影响系数法与拉格朗日方程建立多自由度系统的动力学方程5. 掌握多自由度无阻尼系统固有频率与模态求解6. 掌握多自由度阻尼系统的模态分析教学重点：两自由度系统的自由振动、强迫振动。教学难点：多自由度系统振动实模态分析。相应毕业要求：5.3，12.2教学内容：1. 二自由度系统自由振动：频率方程、固频、主振形、模态、模态叠加法。2. 二自由度系统受迫振动：无阻尼受迫振动，吸振器原理。3. 多自由度系统振动：拉格朗日方程、无阻尼实模态分析、经典阻尼实模态分析。学时分配：课堂教学11学时，实验2学时考核方式本课程考核采用闭卷考试的形式期评成绩占比：1. 平时成绩一（考勤、作业）占20%2. 平时成绩二（期中考试、实验）占30%3. 期末考试成绩（闭卷）占50%持续改进方法1. 采用先进的教学手段、方法和教学理念。2. 各章节布置一定量的习题。3. 工程中的强迫振动等知识点布置大作业。4. 对重点