《机械振动学》教学大纲

1、机械振动学教学大纲一、课程基本信息开课单位机械与运载工程学院课程代码ME07019课程名称机械振动学英文名称MechanicalVibration课程性质必修学分2总学时32先修课程高等数学、理论力学开课学期2013-2014-2适应专业机自二课程描述中文：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的基础理论知识，他是机械制造及其自动化专业基础必修课。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

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。英文：Withtheengineeringandtechnicaldevelopment,thevibrationproblemhasbecomeaseriousproblemoftenencounteredinmanyengineeringfields.Therefore,themechanicalvibrationisthefundamentaltheoreticalknowledgethatengineersshouldmaster.Thiscourseisarequired

3、basicspecializedcoursefortheundergraduateofmechanicalmanufacturingandautomation.CourseObjectives：Theobjectiveofthiscourseistoenablestudentstomasterthefundamentaltheoriesandmethodsofmechanicalvibration,andtoobtaintheabilityofapplyingthosefundamentalmethodstosalvepracticalengineeringproblems.Studentsa

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

5、cisesrelatedtoengineering.三、课程内容（一）课程教学目标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。（二）基本教学内容绪论单自由度系统自由振动单自由度系统强迫振动二自由度系统振动多自由度系统振动连续系统振动第一章、绪论教学目的与要求：1了解学习的主要内容2掌握机械振动的基本概念3了解振动问题的几种提法4理解振动问

6、题的分类、振动要解决的问题教学重点：机械振动的概念教学难点：机械振动的概念教学内容：基本概念和学习目的；振动问题的提出；力学模型；振动及系统的分类学时分配：1第二章、1自由度线性系统（一）自由振动教学目的与要求：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教学内容：单自由度系统自由振

7、动：谐振动与谐振子；能量法；等效质量和等效刚度阻尼自由振动；衰减振动与减幅率。学时分配：3第三章、1自由度线性系统（二）定常强迫振动教学目的与要求：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教学内容：单自由度系统受迫振动：无阻尼系统受迫振动（简谐激励的强迫振动、稳态响应特

8、性、共振）;线性阻尼系统受迫振动（简谐激励的强迫振动、幅频（相频）特性、共振特性及其建立过程）;转子动力学初步、基础激励的强迫振动工程中的振动问题（测振原理、隔振原理）学时分配：12第四章、1自由度线性系统（三）非定常响应教学目的与要求：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：拉普拉斯变换法教学难点：非周期激励的单自由度系统响应教学内容：非周期激励下的非定常响应（脉冲响应法、拉普拉斯变换法）学时分配：2第五章、多自由度系统振动教学目的与要求：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

9、微分方程的建立与响应的求解4理解动力吸振器的原理与设计5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6掌握多自由度无阻尼系统固有频率与模态求解7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教学难点：多自由度系统振动教学内容：二自由度系统自由振动：特征值（频率）方程，固频，主振形，模态，模态叠加法。二自由度系统受迫振动：无阻尼受迫振动，吸振器原理。多自由度系统振动：多自由度系统的动力学方程建立（拉格朗日方程）；无阻尼实模态分析（模态正交性，模态变换、模态叠加法）；经典阻尼实模态分析学时分配：12第六章、弹性体振动的精确解法教学目的与要求：1理解通过杆的纵向振动推导一维波动方程2掌握固有频率和模态函数的求解3了解主振型的正交性4掌握梁的弯曲自由振动频率方程求解5理解梁的强迫振动响应求解教学重点：固有频率与模态函数的求解教学难点：梁的弯曲振动教学内容：二自由度系统自由振动：杆的纵向振动，固有频率和模态函数，主振型的