《机械振动基础》课程教学大纲（本科）.docx

机械振动基础（Mechanical Vibration）课程代码：03410131学分：1学时：15 （其中：课堂教学学时：15 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时:0 ）先修课程：高等数学、大学物理、材料力学、理论力学适用专业：机械类专业、近机械类专业教材：机械振动基础，李晓雷、俞德孚、孙迎春，北京理工大学出版社，2013年6月第2一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）机械振动基础是高等学校机械类专业的一门选修课程，也可作为近机械类相关专业本科生 的选修课或参考书，对于机械专业研究生，这是一门必修课。课程探讨各种振动现象的机理，阐明 振动的基本规律，从而为解决实践中可能发生的振动问题提供理论依据。课程是在单自由度系统振 动和力学的基础上进行的，该课程的目的是使学生掌握进行产品和结构振动特性分析与设计必需具 备的基础知识，该课程还是许多后续专业课的基础。目前，机械振动在工程实际中的应用极为广泛， 并且日益渗透到其他学科领域。该课程的教学实施以课堂教学为主和学生自学相结合的形式开展。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程FI标。应包括知识目标和能力H标。） 1.能够掌握机械振动的分类，了解机械振动在工程中的应用和其重要性；2 .掌握单自由度线性振动系统和二自由度线性振动系统的建模方法和求解方法，并能够对二自 由度系统的自由振动特性进行分析；3 .能够根据工程中遇到的具体振动问题进行必要的文献检索和调研，从而将复杂的振动问题简 单化，并了解具体的解决途径。二、课程内容与教学要求（按章撰写）第一章导论（一）课程内容（1）引言（2）振动的分类（3）离散系统各元件的特征（4）简谐振动及其表示方法（5）叠加原理（6）本课程的学习方法（二）教学要求（1）了解并掌握振动的基本概念和分类；（2） 了解本课程的性质、研究对象与方法、任务；（3）掌握离散系统各元件的特征；（4）掌握简谐振动及其表示方法；（5）掌握叠加原理；（6）激发学生学习本课程的兴趣，能根据具体振动准确判断其类别。第二章单自由度系统（一）课程内容（1）引言（2）无阻尼自由振动A.运动微分方程B.固有频率求解方法C.有效质量（3）阻尼自由振动（4）单自由度系统的简谐强迫振动A.系统在简谐激励下的响应B.复频率响应，幅频特性与相频特性C.能量关系与等效阻尼（5）简谐强迫振动理论的应用A.旋转失衡引起的强迫振动B.支承运动引起的强迫振动C.隔振原理D.惯性式测振仪原理E.转轴的横向振动（6）周期强迫振动（7）非周期强迫振动A.脉冲响应与卷积积分B.傅里叶变换方法C.拉普拉斯变换方法（二）教学要求（1）掌握单自由度振动系统无阻尼和阻尼自由振动的运动微分方程的建立和固有频率的求解, 能对它们之间不同之处进行区分，并具有分析单自由度振动系统无阻尼和阻尼自由振动特性的能力;（2）掌握单自由度系统在简谐激励下响应的计算，以及复频率响应下的幅频特性和相频特性; 了解强迫激励时系统内的能量关系；（3）了解简谐强迫振动理论的工程应用，包括旋转失衡、隔振、转轴的横向振动；（4） 了解非简谐的周期强迫振动和非周期强迫振动的响应求解方法，包括卷积积分法、傅里叶 变换法、拉普拉斯变换法；（三）重点与难点（1）单自由度系统无阻尼和有阻尼自由振动的振动特性；（2）单自由度系统周期强迫振动下的响应；（3）单自由度振动系统非周期强迫振动的求解方法，包括：卷积积分法、傅里叶变换法、拉普 拉斯变换法。第三章二自由度振动系统（一）课程内容（1）运动微分方程（2）不同坐标系下的运动微分方程（3）无阻尼自由振动（二）教学要求（1）掌握二自由度系统运动微分方程的建立；（2） 了解不同广义坐标系下二自由度系统运动微分方程的解耦情况；（3）能正确理解二自由度系统和单自由度系统的区别，并能分析无阻尼二自由度系统振动特性。（三）重点与难点（1）二自由度系统运动微分方程的建立：（2）二自由度系统运动微分方程解耦广义坐标系的建立；（3）二自由度系统无阻尼自由振动特性。三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标注：1.“类型”填验证性、综合性、设计性等;2.“要求”填必做、选做。四、学时分配及教学方法注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格;章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂教学实验上机课程 实践小 计第一章22讲授法目标1、3第二章1010讲授法目标2、3第三章33讲授法目标2、3合计15152.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教 学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重支持的课程目标大作业报告技术综述70%目标2、3课堂表现点名和课堂提问30%目标1注：1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。2 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。3 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。4 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、课程目标达成度评价课程目标对应考核形式实际评测结果（学生达到的平均水平）课程目标1课堂表现平时表现平均分（百分制）=65课程目标2大作业报告大作业报告的平均分（共50分）=32.5课程目标3大作业报告大作业报告的平均分（共50分）=32.5六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1 .机械振动基础，胡海岩，北京航天航空大学出版社，2005；2 .机械振动理论与应用（第一版），顾海明，周勇军，东南大学出版社，2007；3 .机械振动学（第一版）于德介，程军圣，杨宇，湖南大学出版社，2010；七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）采用多媒体教学手段，配合例题和习题的讲解及适当的课后思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。2017年9月25日