振动分析基础课程教学大纲

1、振动分析基础课程教学大纲（总学时数：48，学分数：3）一、课程的性质、任务和目的振动分析基础是车辆工程专业的一门专业必修课程，为解决现代科学技术和工程实 际问题中的振动和动态问题提供理论依据。本课程主要介绍机械系统的线性振动理论，包括单自由度，两自由度，多自由度和弹性体振动的基本理论及其在工程实际中的应用。通过该课程的学习使学生掌握振动力学的基本原理、振动系统的分析方法及能应用基本理论初步解决实际工程中的问题。通过本课程的学习，为其它相关课程奠定坚实的理论基础，而且可以培养学生理论联系实际的能力。二、课程的基本内容和要求（一）振动的基本知识基本内容：振动及其分类、振动激励函数、简谐振动、周期振

2、动的谐波分析、非周期函数的连续频谱、拉普拉斯变换。基本要求：掌握振动的分类和频谱分析的基本知识。（二）单自由度系统的振动基本内容：无阻尼系统的自由振动，计算固有频率的能量法、瑞利法，有阻尼系统的衰减振动，简谐激励、周期激励及任意激励作用下的受迫振动，响应谱。基本要求：掌握无阻尼系统的自由振动、有阻尼系统的衰减振动，掌握计算固有频率的能量法与瑞利法，掌握各种激励作用下的受迫振动，理解响应谱。（三）两自由度系统的振动。基本内容： 两自由度系统的自由振动，两自由度系统的受迫振动，坐标的耦联，拍振。基本要求：掌握两个自由度振动系统振动方程，掌握两自由度系统坐标的耦联和主坐标的概念，了解拍振。（四）多自

3、由度系统的振动基本内容：多自由度系统的运动微分方程式，固有频率、主振型、主坐标及正则坐标，无阻尼振动系统对初始条件、激励的响应，有阻尼振动系统对激励的响应，复模态理论。基本要求：掌握多自由度系统运动方程，掌握多自由度系统振动方程的解耦方法，掌握固有频率、主振型和主坐标的概念，理解物理坐标与主坐标的转换，了解复模态理论。（五）弹性体的一维振动基本内容：杆的纵向自由振动、受迫振动，梁的横向自由振动、受迫振动，梁横向振动的近似解法。基本要求：掌握杆、梁的偏微分振动方程的建立及其运算方法；掌握振型函数正交性的物理概念及意义；了解梁横向振动的近似解法。（六）减振技术基本内容：减振的基本概念，隔振、消振、

4、吸振，振动的主动控制技术。基本要求：掌握减振的物理概念，理解隔振、阻尼减振、动力吸振器减振的基本原理，了解振动的主动控制技术。（七）振动测试分析基本内容：连续及离散信号分析基础知识，振动测试及分析方法。基本要求：掌握基础的信号处理基本理论，掌握采样定理，了解傅立叶变换，了解基本的工程测试方法。三、学时分配表序号内 容讲授课内小计实践实验1振动的基本知识332单自由度系统的振动993两自由度系统的振动664多自由度系统的振动995弹性体的一维振动336减振技术667振动测试分析6612合 计42648四、实验项目表序 号项目名称内 容 和 要 求学时数1振动测试系统的认知内容：LMS振动噪声测试

5、的组成、工作的基本原理；振动实验台系统组成、工作的基本原理。目的：掌握振动测试系统的测试分析流程。22汽车发动机的振动测试分析内容：采用振动测试系统进行发动机振动的测试分析。目的：了解发动机振动产生的机理，掌握发动机振动信号分析的方法。23汽车制动器模态实验内容：运用振动测试设备及模态分析软件对汽车制动器进行模态实验。目的：了解实验模态的基本概念及物理意义，掌握模态实验中传递函数测试分析方法。2合 计6五、有关说明（一）本大纲是根据车辆工程专业培养计划统一要求制订的。（二）先修课程：线性代数，高等数学，工程力学。（三）教材和参考资料： 1.教材 刘习军，贾启芬，张素侠主编，振动理论及工程应用，机械工业出版社，2015.10. 2.参考资料胡宗武，吴天行主编，工程振动分析基础，上海交通大学出版社，2011.3.胡海岩主编，机械振动基础，北京航空航天大学出版社，2005.7.程耀东主编，机械振动学(线性系统)，浙江大学出版社，2014.1.（四）考核方式：本课