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东北大学机械学院机械振动理论及应用课程

目录CONTENCT课程介绍机械振动基本概念与理论机械系统建模与分析方法机械振动测量技术与应用机械结构动力学特性与优化机械振动控制策略及实现途径课程总结与展望

01课程介绍

培养学生掌握机械振动基本理论和分析方法，为解决工程实际问题提供理论支撑。提高学生运用振动理论分析和解决工程实际问题的能力，培养创新精神和实践能力。使学生了解机械振动领域的必威体育精装版研究成果和发展趋势，拓宽学术视野。课程背景与目的

振动基本概念及振动系统建模非线性振动理论振动的测量与实验振动的控制与应用线性振动理论振动分析方法介绍振动的定义、分类、振动系统的建模方法等。讲解振动方程的求解方法，包括解析法和数值法，以及振动特性的分析方法。阐述单自由度系统和多自由度系统的线性振动理论，包括自由振动、受迫振动和共振等。介绍非线性振动的基本概念、分析方法及典型非线性振动系统的特性。讲解振动的测量方法、实验原理及实验技术，培养学生实验技能。阐述振动的控制方法、应用实例及振动理论在工程领域中的应用。课程内容与安排堂表现作业完成情况期末考试实验报告考核方式及标准采用闭卷考试形式，重点考察学生对课程内容的掌握程度和应用能力。根据学生提交的作业质量、完成度等进行评分。根据学生课堂参与度、讨论贡献等进行评分。要求学生提交实验报告，根据实验设计、数据分析、结论等进行评分。

02机械振动基本概念与理论

物体或系统在平衡位置附近的往复运动。根据振动性质可分为自由振动、受迫振动和自激振动；根据振动形式可分为简谐振动、阻尼振动和复杂振动等。机械振动定义及分类机械振动的分类机械振动的定义

简谐振动的定义物体在平衡位置附近做周期性往复运动，且回复力与位移成正比，方向相反的振动。简谐振动的特性周期性、对称性、能量守恒等。简谐振动的表示方法旋转矢量法、复数表示法等。简谐振动特性分析

阻尼振动的定义根据阻尼大小可分为弱阻尼、临界阻尼和强阻尼。阻尼振动的分类受迫振动的定义受迫振动的特动频率等于外力频率，振幅与外力大小及物体固有频率有关。物体在振动过程中受到阻力作用，振幅逐渐减小的振动。物体在周期性外力作用下产生的振动。阻尼振动与受迫振动

振动合成的定义振动合成的原理振动分解的定义振动分解的原理振动合成与分解原理两个或多个振动的叠加。将复杂振动分解为多个简单振动的叠加。根据叠加原理，将多个振动在同一坐标系下表示，然后进行矢量合成。根据傅里叶变换原理，将复杂振动分解为多个不同频率的简谐振动的叠加。

03机械系统建模与分析方法

单自由度系统建模详细阐述单自由度系统的建模方法，包括运动方程的建立、固有频率和阻尼比的求解等。多自由度系统建模将单自由度系统建模方法扩展到多自由度系统，介绍多自由度系统的运动方程、模态分析和振动响应求解方法。质量-弹簧-阻尼系统基本概念介绍质量、弹簧和阻尼器在振动系统中的作用及其物理意义。质量-弹簧-阻尼系统建模

80%80%100%多自由度系统建模与求解介绍多自由度系统的定义、分类和特点，以及其在工程中的应用。详细阐述多自由度系统的建模方法，包括刚度法、柔度法、影响系数法等，以及各种方法之间的比较和选用原则。介绍多自由度系统振动响应的求解方法，如振型叠加法、直接积分法等，并分析各种方法的适用性和优缺点。多自由度系统基本概念建模方法求解方法

连续体振动基本概念建模方法分析方法连续体振动建模及分析详细阐述连续体振动的建模方法，包括偏微分方程法、有限元法、有限差分法等，以及各种方法之间的比较和选用原则。介绍连续体振动响应的分析方法，如模态分析法、传递函数法等，并分析各种方法的适用性和优缺点。介绍连续体振动的定义、分类和特点，以及其在工程中的应用。

非线性因素阐述引起系统非线性的因素，如间隙、干摩擦、结构非线性等，并分析这些因素对系统振动响应的影响。分析方法简要介绍非线性振动系统的分析方法，如相平面法、平均法、多尺度法等，并分析各种方法的适用性和优缺点。非线性振动基本概念介绍非线性振动的定义、分类和特点，以及其在工程中的应用。非线性振动系统简介

04机械振动测量技术与应用

电涡流传感器压电式加速度传感器激光测振仪选择原则传感器类型及选择原则利用电涡流效应测量位移、振动等参数，具有高灵敏度、宽频带等优点。利用压电效应将振动加速度转换为电信号，具有体积小、重量轻、频响宽等特点。利用激光干涉原理测量振动位移，具有非接触、高精度、高灵敏度等优点。根据测量对象、测量环境、测量精度等要求，选择合适的传感器类型。

将传感器输出的微弱信号放大到合适的幅度，以便于后续处理。放大电路滤除信号中的噪声和干扰成分，提高信噪比。滤波电路将信号整形为适合数据采集的形状，如将模拟信号转换为数字信号。整形电路防止信号调理电路对传感器和后续电路产生