机械动力学

开课班次:
开课时间: 2022-05-23 — 2022-09-30
选课时间: 2022-05-23 — 2022-09-30
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课程介绍

机械动力学,是研究机械在力的作用下的运动 和机械在运动中产生的力。并从力与运动相互作用的角度,研究机械结构在动载荷 作用下的动力学行为,进而进行机械的设计和改进的学科。随着工程结构和机械产品向大型、高速、大功率、高性能和轻结构方向发展,机械动力学问题越来越突出。本课程以机器和 机构的动力分析为基本内容,主要讲述有关振动分析的基础知识,讲述现代工程振动分析的基本动力学模型的理论和分析方法。本课程适用于机械工程、印刷工程,包装工程等专业的研究生和本科生学习。

课程大纲

课程包括9章内容,涵盖了自由振动、受迫振动、自激振动、薄板振动、齿轮机构动力学、凸轮机构动力学等内容。第一章为概述,主要介绍振动研究的基本问题、 振动分析的力学模型、系统运动微分方程、振动分类以及简谐运动的表示方法等;第二章为单自由度系统的自由振动,主要介绍无阻尼自由振动的运动微分方程及解、等效弹簧刚度及等效质量、有阻尼的自由振动以及对数衰减率等内容;第三章为单自由度系统的谐激励受迫振动,主要介绍简谐激励下的响应、复频响应、机械阻抗与传递函数、简谐激励振动理论的应用、任意周期激励的响应以及等效阻尼;瞬态振动和随机振动,任意激励的响应、 非周期激励下响应的傅里叶积分法以及拉普拉斯变换法的应用和响应谱等等内容;第四章为多自由度系统的振动,主要介绍多自由度系统的运动微分方程、无阻尼系统的自由振动、多自由度系统对简谐激励的响应、阻尼吸振器原理以及系统的主振型等内容;第五章为连续体的振动,主要讲授. 弦的横向振动、截面杆的纵向振动、圆轴的扭转振动以及梁和薄板的横向振动;第六章讲授  振动分析方法,主要讲授邓克莱公式、矩阵迭加法、能量法、李茨法、雅可比法、传递矩阵法等近似计算方法;第七章讲授弹性构件的机械动力学,主要讲授集中质量模型、分布质量模型以及有限元模型。第八章为齿轮机构动力学,主要介绍掌握齿轮机构动力学模型建立方法,齿轮啮入冲击及啮出冲击、中间冲击及边缘冲击、边缘冲击振动分析,齿轮机构振动的稳态响应。第九章为凸轮机构动力学,主要介绍高速下凸轮机构的振动对从动件的运动以及从动件的惯性力产生的影响,从动件的运动误差、凸轮表面的磨损以由此引起的机构工作不稳定的问题。

考核标准

综合成绩包括平时成绩、网上学习成绩和考试卷面成绩三部分组成,其比例为平时成绩占50%,根据学生参加线上学习的学习进度和学习行为,由平台给出成绩,并在期末考试前从网上提交(百分制,总分为50分);章测试成绩占10%,根据学生网上学习情况,即根据学生线上完成课后习题网由平台上直接给出成绩;期末考试卷面成绩占40%,试卷由系统批阅完成后,自动进行上传。

教材教参

教材:   [1]王砚,武吉梅[M].工程振动分析  文化发展出版社   2016.09
            [2]黄镇东,机械动力学[M].西北工业大学出版社,1989  
参考资料  :[1] 倪振华,振动力学[M]. 西安交通大学出版社,1996
                  [2] 蒋伟,机械动力学分析[M]. 中国传媒大学出版社,1983
                  [3] 唐锡宽,机械动力学[M].高等教育出版社,1983
                  [4] 杨基厚, 机构运动学与动力学. 机械工业出版. 1987.2