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目前位置:首頁 > 【大學教育課程】 > 工程技術學科 > 土木|材料|建築|水利


課程名稱:     工程振動測試技術
課程編號: MS_5358 系列: (大學)國家級課程
授課學校: 天津大學

授時:

全 105 講

授課語言: 中文

光碟版:

 3   片教程光碟(mp4檔)

其他說明: ..........
簡      介: 工程振動測試技術是解決工程振動問題的重要手段之一,本課程力求用最簡單的語言、動畫和實驗結果錄像講清基本概念,以通俗易懂為原則、以實用型為教學目的,通過學習可使學..........
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     工程振動測試技術是解決工程振動問題的重要手段之一,本課程力求用最簡單的語言、動畫和實驗結果錄像講清基本概念,以通俗易懂為原則、以實用型為教學目的,通過學習可使學習者初步掌握解決振動問題的實驗方法,歡迎大家學習。

  ——   課程團隊
 

課程概述

    《工程振動測試技術》是人工智能、測控技術的基礎,它集振動理論、傳感技術、數字信號分析和系統參數識別技術於一身,它是一門綜合性技術。《工程振動測試技術》是工程力學專業的必修課,是機械、土木、化機等專業的選修課。通過該課程的學習可掌握振動測試技術的基本原理和方法,為解決工程實際問題提供十分重要的手段。



振動問題是近代工程領域中的重要課題。隨著生產技術的發展,動力結構有向大型化、高速化、複雜化和輕量化發展的趨勢。由此而帶來的振動問題更為突出。振動是許多專業技術的基礎,它在航空、航天、機械、船舶、車輛、建築和水利等工業技術部門中佔有愈來愈重要的地位。因此,掌握工程振動測試技術中的基本概念、原理、分析方法和測試技術,在解決工程實際問題中的振動問題是十分重要的。



工程振動測試技術課程主要介紹的就是實驗方法。為方便大家的學習,本課程在講解過程中本著由淺入深、通俗易懂的原則,以趣味性的生活實例為講授方法、著重介紹有關的基本概念和原理、設備操作、菜單選擇所要注意的問題。以及振動基本參數的測試、實驗模態分析等實驗方法在工程中的應用等內容。結合工程實例講解,避免了繁瑣的數學推導,使此課程更加簡單易學。本課程提供了若干個教學實驗的全程錄像,解決了此課程的實驗問題。通過學習可使學習者初步掌握解決振動問題的實驗方法。



在教材方面採用了與之配套的互聯網+《工程振動測試技術》這一新形態教材,它的特色是:在每一頁引入了二維碼,掃瞄二維碼可看到測試設備原理中的動畫演示,實驗視頻錄像等。



本課程歷經40年多年的發展與沿革,它是2007年被評為國家精品課程、2013年被批准為國家資源共享課的《工程振動與測試》的實驗部分。本課程由天津大學劉習軍教授、賈啟芬教授及張素俠副教授主講和輔導。



授課目標

《工程振動測試技術》主要介紹工程振動測試技術在工程中應用。

一、掌握工程振動測試技術的基本概念和原理,用於確定振動實驗的原則和分析方法。

二、突出實驗手段,瞭解該實驗技術與工程實際的重要關係,通過觀看教學實驗全程錄像,學習實驗測試方法,結合工程實例,能利用其基本原理按有關實驗要求,搭建組成振動測試系統,並在實驗中正確應用。

三、掌握振動測試設備操作方法、數字分析中的菜單選擇所要注意的問題等技術問題。

四、會利用基本測試設備進行振動基本參數的測試,以解決在工程中的應用問題。

五、掌握利用實驗模態分析軟件對工程中的實際問題進行模態分析,解決工程中的簡單模態分析應用等問題。

六、結合工程實際,簡單介紹新引進的科技成果中的新概念、新方法,瞭解反映現代分析方法和實驗數值計算處理技術的新發展等。



課程大綱

一、課程的性質與目的

該課程是工程力學專業的必修課,是機械、土木、化機等專業的選修課。通過對該課程的學習使學員掌握振動測試技術的基本原理和方法,可通過實驗技術驗證理論計算結果。通過掌握振動測試的原理和振動實驗的方法,為解決現代科學技術和工程實際問題提供十分重要的手段。



二、教學基本要求

該課程主要介紹測試理論與技術在工程中應用。一是瞭解掌握測試技術的基本理論和分析方法;二是結合工程實例,在教師的指導下,應用有關振動測試系統完成有關的基本實驗內容,能利用其基本原理按有關實驗要求,組成振動測試系統,在實驗中正確應用。三是對科技成果中的新概念、新方法有所瞭解。提高起點,瞭解反映現代分析方法和實驗數值計算處理技術的新發展等。



三.教學內容


緒論

第001講 0.1 緒論 → 00:07:08
第002講 0.2 工程振動測試技術的應用----龍洗現象和橋樑的測試 → 00:08:59



第一章 振動的基本理論

第003講 1.1.1 振動的基本概念 → 00:06:16
第004講 1.1.2 振動系統的分類(I) → 00:06:57
第005講 1.1.3 振動系統的分類(II) → 00:08:24
第006講 1.1.4 多自由度系統的概念 → 00:11:12
第007講 1.1.5 工程振動測試技術的應用----中華文物編鐘 → 00:12:25
第008講 1.2.1 單自由度系統—自由振動的解 → 00:10:27
第009講 1.2.2 單自由度系統—衰減振動的解 → 00:09:33
第010講 1.2.3 單自由度系統—受迫振動的解 → 00:09:37
第011講 1.3.1 兩個自由度系統的解----雙擺的解法(I) → 00:07:27
第012講 1.3.2 兩個自由度系統的解----雙擺的解法(II) → 00:07:32
第013講 1.3.3 兩自由度系統例題 → 00:05:21
第014講 1.4.1 多自由度振動系統的解(I)----運動微分方程、固有頻率和主振型 → 00:08:39
第015講 1.4.2 多自由度振動系統的解(II)----主坐標和正則坐標 → 00:09:40
第016講 1.4.3 例題1-5,求固有頻率和主振型 → 00:06:11
第017講 1.4.4 例題1-6,求主振型矩陣和正則振型矩陣 → 00:02:50
第018講 1.4.5 求系統的響應 → 00:06:29
第019講 1.4.6 振動理論總結 → 00:08:54




第二章 工程振動測試系統概述

第020講 2.1 測試系統的組成及配置 → 00:09:02
第021講 2.2 工程振動測量中的參量和儀器的選擇 → 00:08:54
第022講 2.3 (實驗) 振動測試系統(實驗設備)的展示 → 00:12:19




第三章 傳感器的工作原理

第023講 3.1 工程振動測試測試方法及分類 → 00:03:10
第024講 3.2.1 相對式機械接受原理 → 00:05:27
第025講 3.2.2 相對式傳感器的機電變換原理-電渦流式傳感器 → 00:06:39
第026講 3.3.1 慣性式機械接受原理-力學分析 → 00:06:53
第027講 3.3.2 慣性式機械接受原理-位移傳感器 → 00:05:02
第028講 3.3.3 慣性式機械接受原理-加速度傳感器 → 00:06:34
第029講 3.4.1 慣性式傳感器的機電變換原理-壓電式加速度傳感器 → 00:12:11
第030講 3.4.2 壓電式加速度傳感器應用 → 00:09:14
第031講 3.4.3 壓電式力傳感器 → 00:05:21
第032講 3.4.4 慣性式傳感器的機電變換原理--阻抗頭+電阻應變式加速度傳感器 → 00:06:08
第033講 3.5 (實驗) 振動傳感器的安裝 → 00:12:52




第四章 振動測試儀器及設備

第034講 4.1.1 微積分放大器-微積分放大器概述 → 00:05:11
第035講 4.1.2 微積分放大器-RC微分電路 → 00:09:09
第036講 4.1.3 微積分放大器-RC積分電路 → 00:09:38
第037講 4.2.1 模擬濾波器 → 00:11:45
第038講 4.2.2 模擬濾波器-帶通濾波器的基本參數 → 00:11:12
第039講 4.3.1 壓電式加速度傳感器的測試系統概述 → 00:03:20
第040講 4.3.2 電壓放大器 → 00:10:40
第041講 4.3.3 電荷放大器 → 00:10:11
第042講 4.3.4 電荷放大器應用 → 00:07:50
第043講 4.4 電渦流式傳感器的測試系統 → 00:13:13
第044講 4.5.1 激振設備-激振器 → 00:07:47
第045講 4.5.2 激振設備-振動台 → 00:09:44
第046講 4.5.3 激振設備-力錘 → 00:03:07
第047講 4.6.1 振動測試儀器的校準-分部校準與系統校準+靜態校準 → 00:06:44
第048講 4.6.2 振動測試儀器的校準-絕對校準法+相對校準法 → 00:08:22
第049講 4.7 (實驗) 振動傳感器校準實驗 → 00:17:58



第五章 數字信號分析(Ⅰ)-傅裡葉分析

第050講 5.1 數據處理的基本知識概述 → 00:10:27
第051講 5.2 傅裡葉變換 → 00:12:11
第052講 5.3 有限離散傅裡葉變換 → 00:13:29
第053講 5.4.1 快速傅裡葉變換 → 00:12:17
第054講 5.4.2 快速傅裡葉變換流程圖 → 00:08:56
第055講 5.5.1 頻率混淆與採樣定理 → 00:13:08
第056講 5.5.2 頻率混淆 例題 → 00:08:17
第057講 5.6.1 洩漏現象 → 00:08:28
第058講 5.6.2 窗函數 → 00:09:41
第059講 5.6.3 柵欄效應 → 00:05:52
第060講 5.6.4 採樣定理與窗函數-例題-1 → 00:09:21
第061講 5.6.5 採樣頻率與窗函數-例題-2 → 00:11:09
第062講 5.7 噪聲與平均技術 → 00:08:04
第063講 5.8 數字式信號分析儀簡介 → 00:06:42
第064講 5.9.1 (實驗) 車輛—橋樑耦合系統動態應變及衝擊係數測試實驗-1 → 00:07:57
第065講 5.9.2 (實驗) 車輛—橋樑耦合系統動態應變及衝擊係數測試實驗-2 → 00:11:27




第六章 虛擬儀器技術

第066講 6.1 虛擬儀器概述 → 00:13:09
第067講 6.2 虛擬儀器的編制 → 00:12:19
第068講 6.3.1 (實驗) 虛擬儀器的應用及編製-1 → 00:14:10
第069講 6.3.2 (實驗) 虛擬儀器的應用及編製-2 → 00:11:10




第七章 實驗模態分析簡介

第070講 7.1 實驗模態分析概述 → 00:04:45
第071講 7.2.1 傳遞函數和頻響函數 → 00:08:56
第072講 7.2.2 單自由度系統參數識別 → 00:10:45
第073講 7.3 傳遞函數矩陣和頻響函數矩陣及物理意義 → 00:09:46
第074講 7.4 傳遞函數在模態分析中的物理意義 → 00:05:19
第075講 7.5.1 多自由度系統的模態參數識別 → 00:12:25
第076講 7.5.2 多自由度系統的模態參數識別--例題 → 00:05:14
第077講 7.6 模態分析中的幾種激振方法 → 00:11:34
第078講 7.7 模態分析的實驗過程及實例(龍洗的模態分析) → 00:07:52
第079講 7.8 環境激勵法的實驗模態分析簡介及例題(車橋耦合模態分析) → 00:08:00
第080講 7.9.1 (實驗) 編鐘的振動特性測試-1 → 00:15:16
第081講 7.9.3 (實驗) 編鐘的振動特性測試-2 → 00:09:45
第082講 7.9.3 (實驗) 編鐘的振動特性測試-3 → 00:16:19



第八章 數字信號分析(Ⅱ)-小波分析

第083講 8.1 傅裡葉變換的特點及擴展 → 00:13:44
第084講 8.2 小波變換 → 00:15:33
第085講 8.3 小波變換的基本計算步驟 → 00:09:13
第086講 8.4 連續小波變換的例題 → 00:05:52
第087講 8.5 正交小波的快速算法 → 00:07:41
第088講 8.6 小波變換(快速算法)例題 → 00:10:20
第089講 8.7 小波包變換 → 00:10:29
第090講 8.8 小波包變換的例題 → 00:08:44
第091講 8.9 小波分析的工程應用 → 00:13:45
第092講 8.10 實驗 高階振動基本參數測試 → 00:30:11




第九章 基本振動參數常用的測量方法

第093講 9.1 簡諧振動頻率的測量 → 00:05:57
第094講 9.2 振動機械系統固有頻率的測量 → 00:13:05
第095講 9.3 簡諧振動幅值的測量 → 00:10:14
第096講 9.4 同頻簡諧振動相位差的測量 → 00:10:39
第097講 9.5.1 衰減係數及阻尼係數的測量-自由振動波形法 → 00:07:37
第098講 9.5.2 衰減係數及阻尼係數的測量-共振頻率法和半功率點法 → 00:10:02
第099講 9.6 模擬平穩信號分析-多頻波形的定性分析 → 00:08:05
第100講 9.7 (實驗) 龍洗綜合振動實驗及重力波實驗 → 00:12:23


第十章 課程總結

第101講 10.1.1 測試技術中應注意的幾個問題-1 → 00:11:01
第102講 10.2.1 實驗中應注意的幾個問題-1 → 00:08:32
第103講 10.2.2 實驗中應注意的幾個問題-2 → 00:06:30
第104講 10.2.3 實驗中應注意的幾個問題-3 → 00:14:08
第105講 10.2.4 實驗中應注意的幾個問題-4 → 00:16:25

 

 

課程編號 課 程 名 稱 集 數(全) 主講人(單位) 課程系列
  MS_3190  模塊化產品設計與開發  全 20  集  天津大學 本科國家級課程 
  GS_6875  當代科技哲學  全 26  集  浙江大學 本科國家級課程 
  MS_3312  智能製造與數字化工廠  全 77  集  陝西工業職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_3170  智能製造系統  全 47  集  華北電力大學 本科國家級課程 
  MS_3089  設計的人因與文化  全 32  集  清華大學 本科國家級課程 
  MS_3176  產品設計原理  全 27  集  河北農業大學 本科國家級課程 
  MS_5552  基礎工業工程  全 57  集  南京航空航天大學 國家級課程 
  GS_2242  基礎工業工程  全 66  集  天津大學 本科國家級課程 
  MS_2018  振動理論  全 55  集  上海交通大學 國家級課程 
  SR_1540  固體火箭發動機氣體動力學  全 65  集  南京理工大學 大學學術課程 
  MS_3367  制漿造紙機械與設備  全 71  集  華南理工大學 本科國家級課程 
  SR_1539  制漿原理與工程  全 40  集  陝西科技大學 大學學術課程 
  GS_3042  系統安全評價與預測  全 95  集  河南理工大學 本科國家級課程 
  MS_3263  系統化產品設計與開發  全 127  集  清華大學 本科國家級課程 
  MS_3215  系統工程原理  全 45  集  國防科技大學 本科國家級課程 
  SR_1526  安全系統工程  全 46  集  北京科技大學 大學學術課程 
  MS_3377  先進製造原理與技術  全 37  集  重慶大學 本科國家級課程 
  MS_5327  工業程序控制  全 36  集  哈爾濱工程大學 國家級課程 
  MS_5536  工業設計面面觀  全 32  集  鄭州大學 國家級課程 
  GS_2805  工業設計史  全 24  集  湖南大學 本科國家級課程 
  SR_2515  工程訓練  全 35  集  大連理工大學 國家級課程 
  SR_1510  工程振動與測試  全 91  集  天津大學 大學學術課程 
  MS_5358  工程振動測試技術  全 105  集  天津大學 國家級課程 
  MS_3148  人體工效學  全 69  集  北京航空航天大學 本科國家級課程 
  MS_3098  人機工程學  全 28  集  西南交通大學 本科國家級課程 
  SR_2613  人因工程學  全 60  集  東北大學 國家級課程 
  MS_5218  人因工程學  全 132  集  東北大學 國家級課程 
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