|
課程概述
振動問題是航空航天工程、機械工程、土木工程等領域所必須面臨的一個重要問題，且隨著我國向製造強國邁進，對各類工程結構及裝備的性能要求越來越高、且其工作環境越來越惡劣，隨之出現的振動問題更為凸顯。以飛行器為例，著陸、滑跑、突風、抖振、顫振、嗡鳴等一系列振動相關問題，小則引起異常振動、影響飛行器的舒適性，大則引起部件失效、影響飛行器的安全性。
本課程以始於上世紀六十年代、由我校老一輩航空教育家講授的「結構振動理論」為基礎，立足於航空航天專業方向，強調基本概念與基礎理論，突出學科前沿與工程應用，並結合互聯網時代的數字化技術，打造了「理論性與工程性相融合、專業化與數字化相融合」的多維度課程資源，自主開發了國內首套面向振動理論課程的智慧化互動實驗平台及對應的新形態教材，便於初學者將複雜抽像的振動力學理論公式與生動形象的振動現象關聯起來，以提升初學者對振動理論的深入理解、促進初學者對振動理論的創新應用。
弄清振動力學的基本概念與基礎理論，掌握振動問題的基本分析方法，是解決結構振動問題的基礎，本課程就是一門飛行器振動力學相關理論及應用的入門課程，內容涵蓋單自由度系統振動、多自由度系統振動、振動控制基礎、振動測試基礎以及結構振動問題的工程分析方法等。可供相關領域高年級本科生或低年級研究生學習，也可供工程領域從事振動力學研究與應用的工程技術人員參考。
教學單元
1 課前問卷
2 第1章 緒論
3 第2章 單自由度系統振動
第1節 自由振動
第2節 強迫振動概述
第3節 簡諧激勵下的強迫振動
第4節 週期激勵下的強迫振動
第5節 任意激勵下的強迫振動
4 第3章 多自由度系統振動
第1節 振動方程
第2節 固有模態
第3節 自由振動
第4節 模態疊加法
5 第4章 振動控制基礎
第1節 阻尼減振
第2節 振動隔離
第3節 動力吸振
第4節 緩衝
第5節 主動振動控制
第6節 半主動振動控制
6 第5章 振動測試基礎
第1節 模態測試
第2節 振動響應測試
7 第6章 振動問題工程分析方法
第1節 工程結構動力學建模
第2節 振動響應的數值解法
課程列表
名稱 時間長度
第01講1.1 緒論(I)：基本概念與研究簡史 00:11:06
第02講1.2 緒論(II)：振動分類與工程問題 00:10:54
第03講2.1.1 單自由度系統的自由振動方程 00:10:46
第04講2.1.2 無阻尼單自由度系統的自由振動響應 00:07:41
第05講2.1.3 有阻尼單自由度系統的自由振動響應 00:09:10
第06講2.2 強迫振動簡介 00:05:00
第07講2.3.1 簡諧力激勵下單自由度系統的振動響應 00:07:35
第08講2.3.2 共振 00:06:40
第09講2.3.3 簡諧力激勵下單自由度系統的穩態響應 00:10:39
第10講2.3.4 單自由度系統的頻響函數 00:12:44
第11講2.3.5 旋轉不平衡質量引起的穩態響應 00:11:50
第12講2.3.6 基礎做簡諧運動引起的穩態響應 00:11:29
第13講2.4 週期激勵下單自由度系統的穩態響應 00:08:55
第14講2.5.1 任意激勵下單自由度系統的強迫振動(I)：卷積積分法(時域法) 00:11:47
第15講2.5.2 任意激勵下單自由度系統的強迫振動(II)：傅裡葉變換法(頻域法) 00:08:07
第16講2.5.3 任意激勵下單自由度系統的強迫振動(III)：拉普拉斯變換法(復頻域法) 00:08:38
第17講3.1.1 多自由度系統振動方程的建立方法(I)：牛頓第二定律 00:06:00
第18講3.1.2 多自由度系統振動方程的建立方法(II)：達朗貝爾原理 00:06:17
第19講3.1.3 多自由度系統振動方程的建立方法(III)：拉格朗日方程 00:07:47
第20講3.2.1 多自由度系統的固有模態 00:09:22
第21講3.2.2 固有振型的性質 00:08:22
第22講3.3 無阻尼多自由度系統的自由振動 00:10:07
第23講3.4.1 模態疊加法(I)：概述 00:11:04
第24講3.4.2 模態疊加法(II)：自由振動響應的求解 00:07:18
第25講3.4.3 模態疊加法(III)：強迫振動響應的求解 00:06:18
第26講3.4.4 模態疊加法(IV)：單位脈衝響應函數矩陣與時域法 00:07:36
第27講3.4.5 模態疊加法(V)：頻響函數矩陣與頻域法 00:08:19
第28講4.1 阻振 00:12:54
第29講4.2.1 隔振(I)：基本概念及隔振原理 00:12:03
第30講4.2.2 隔振(II)：原理擴展及隔振應用 00:06:48
第31講4.3.1 吸振(I)：無阻尼動力吸振器 00:13:03
第32講4.3.2 吸振(II)：有阻尼動力吸振器 00:14:11
第33講4.4 緩衝 00:10:31
第34講4.5 主動振動控制概述 00:07:13
第35講4.6 半主動振動控制概述 00:05:08
第36講5.1.1 模態測試概述 00:08:00
第37講5.1.2 模態測試方法(I)：錘擊法概述 00:09:00
第38講5.1.3 模態測試方法(II)：激振器法概述 00:08:11
第39講5.2 振動響應測試試驗概述 00:06:37
第40講6.1 工程結構動力學建模概述 00:09:31
第41講6.2.1 振動響應的數值解法(I)：概述 00:04:05
第42講6.2.2 振動響應的數值解法(II)：中心差分法 00:04:24
第43講6.2.3 振動響應的數值解法(III)：Wilson-θ法 00:07:07
第44講6.2.4 振動響應的數值解法(IV)：Newmark法 00:04:57
第45講6.2.5 振動響應的數值解法(V)：Runge-Kutta法 00:04:04
|
SR_1609