《机械振动学》课程教学大纲

1、机械振动学课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：03130407课程名称：机械振动学课程英文名称：Theory of Vibration with Applications课程所属单位：机械工程系机械设计制造及其自动化教研室 课程面向专业：机械设计制造及其自动化课程类型：必修课 双语教学课先修课程：力学、线性代数、积分变换、机械原理学分： 3 总学时：48 理论学时：40 实验学时：8 二、课程性质与目的本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门重要学科基础课程，主要研究机械系统及工程实际中普遍存在的振动的机理、建模、分析和控制。本课程重点阐述振动的基本理论与分析方法，并结合工程实际说明其应用前

2、景。通过对振动现象的本质上的理解和分析，达到高层次的抽象，能够掌握和运用若干典型的方法对问题进行正确的求解。旨在帮助学生掌握线性振动的基础理论、建模技能和分析计算方法，并培养其对工程与机械系统进行振动分析、振动设计、振动综合等所需的基础理论、基本知识和基本技能，培养其解决工程中有关振动问题的能力。三、课程教学内容与要求教学内容与要求 教学内容：To treat harmonic vibration of one degree of freedom system, a more or less established area for vibration study, including geo

3、metry and kinematics of vibration, natural vibration about equilibrium and forced harmonic vibration.To treat energy method and stability, including Lagrangian method, because there is a trend to associate system stability with energy balances.To present non-harmonic vibration of the single d-o-f sy

4、stem and Laplace Transform.To introduce the computer aided vibration analysis （CAVA） and some special methods for CAVA.To briefly illustrate the natural vibration and the forced vibration of the lumped mass system.To briefly illustrate the stochastic vibration and Nonlinear vibration. 教学要求：通过该课程学习，要

5、求学生掌握工程（主要是机械工程）振动的基本事实和基本概念，能够通过对机械振动现象的认识和分析，获得对于振动的基本描述和表达，能够建立一般振动问题的动力学模型；通过对自由振动部分的学习，能够抽象出其振动模型、能够对模型进行解析、能够对振动响应即解的性质进行合理的分析和解释；通过对受迫振动部分的学习，学生能够进行典型受迫振动问题的分析、建模与求解；对非简谐激励的单自由度系统，能够应用Laplace方法进行求解。此外，学生还应了解振动分析与求解中的能量方法，振动问题的计算机辅助方法，FEM以及随机振动和非线性振动的基础知识。教学重点振动的基本概念、分类和系统本构的简化与刻画；自由振动模型与求解及解的

6、性质；受迫振动系统建模与求解；非简谐激励建模与计算；集中质量系统的自由和受迫振动分析。教学难点工程系统模型抽象技能； 模型的简约性和完整性；多自由度受非简谐激励的振动分析模型及求解。四、学时分配学时分配表序号教学内容（按章填写）学时课堂讲授实验课习题课讨论课其它1Oscillatory Motion22Free Vibration313Harmonically Excited Vibration644Transient Vibration315Systems With Two or More Degrees of Freedom36Properties of Vibrating System3

7、17Lagranges Equation38Computational Methods3419Vibration of Continuous Systems & Introduction to FEM410Brief Introduction to Random Vibration & Nonlinear Vibration411Review, Seminar and test2小计348222比例70.8%16.6%4.2%4.2%4.2%合计48实验学时分配表序号实验项目（或内容）名称实验学时实验类型每组实验人数说明验证性设计性综合性其它1MATLAB单自由度自由振动仿真21上机2单自由度

8、振动系统的SIMULINK仿真2上机3单自由度系统自由衰减振动及固有频率、阻尼比的测定26试验4单自由度系统强迫振动的幅频特性、固有频率及阻尼比的测定26试验小计8 2 2五、教学环节与教学要求： 分理论教学环节和试验教学环节。课堂讲授、实验、课程设计、习题课与讨论课及作业布置均按本系制订的规定要求进行安排。本课程强调基于内涵发展和外延拓展的教学模式，采用面向三个结合（理论与工程结合，方法与工具结合，上游知识与下游知识结合）的教学策略。六、课程考核办法：考查（开卷），全英文试题和全英文答卷。考试成绩占60，平时成绩占30，实验成绩10。七、教材与主要参考书：教材：Thomson W. T. and Dahleh M. D. Theory of Vibration with Applications. The 5th Edition, Prentice Hall, 1998. 参考书：Inman D. J. Engineering Vibration. The