1、大學本科專業培養方案課程教學大綱編 碼：EM06010 Code: EM06010課程名稱：振動測試技術 Course Title: Vibration Measurement Technique課程類別：專業選修 Course category: Elective courses in specialty學 分：2 Credit(s): 2開課單位：機械與運載工程學院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述：本課程是工程力系專業的專業選修課程，以理論力系和振動力系等為前導課程，為

2、后續在工程振動測試應用中打下基礎。通過該課程的學習，使學生了解并掌握工程振動試驗測試分析的基本概念、基本理論和方法。同時通過相應的實驗課程，掌握振動測試分析的實施和操作。通過振動測試技術的教學過程，培養學生如何將振動理論的知識轉換到實際的工程振動測試分析上，增強學生對力學在工程實際中應用的直接感觀以及培養學生對工程振動測試技術的實踐能力。Course description: Through the study of this course, the students will understand and know well the basic concepts

3、、theory and analysis method of engineering vibration test. At the same time, through the experimental curriculum, the implementation and operation of vibration test also can be learned. Through the teaching process, the students will be trained to convert the theory of

4、vibration to engineering vibration test. Then the students' practical ability of engineering vibration testing technology and sense in how to apply the mechanics in engineering problem can be enhanced.課程內容（一）課程教學目標通過本課程的教學，使學生具備以下能力：1. 具有對結構及機械設備能夠實施進行振動測試及分析的能力（畢業要求1.1, 1.2, 1.6）。2. 具有對振動測試過程中各

5、器件的安裝調試、對標、及實際數據結果處理分析的應用能力（畢業要求1.5）。3. 了解機械振動測量過程中的基本力學及物理原理，掌握各類機械振動參量測量和分析的基本方法（畢業要求1.1, 1.2, 1.4）。4. 能夠通過振動實驗測量，具備基本的振動測量動手實施能力（畢業要求1.3, 1.4, 1.5, 1.7）。（二）基本教學內容緒論教學目的：通過本章的學習，要求學生了振動測試在工程領域中的意義和作用，了解目前的振動測量設備的及振動測量技術的發展概況，對本課程的學習目的，要求等的了解相應畢業要求：1.6, 1.7教學內容：1. 振動測試在工程領域中的意義和作用。2. 現代振動測量設備及技術的發展

6、。3. 課程的性質、目的與學習要求。學時分配：課堂教學1學時第一章、振動測試概論和基本理論教學目的： 通過本章的學習，了解振動系統的力學模型及基本原理，熟悉并掌握振動的關鍵參數；掌握振動的相關描述，振動測量的術語；了解并熟悉振動測量儀器的主要性能指標；掌握振動測量過程中的對數標尺和分貝的表示方法。教學重點： 振動測量的相關術語；振動測量儀器的主要性能指標；振動測量的對數和分貝表示方法教學難點：振動測量過程中的對數標尺和分貝的表示方法。相應畢業要求：1.1教學內容：1. 振動系統的力學模型及相關振動參數。 2. 周期振動的頻譜表示方法。 4. 振動測試中的相關術語。 5. 振動測試儀器的主要性能

7、指標。6. 對數標尺與分貝表示法。學時分配：課堂教學4學時第二章、振動傳感器系統原理及其應用教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解與掌握慣性式振動傳感器的力學原理，通過慣性式振動傳感器的原理能夠引申對其他物理參量測試的振動傳感器進行理解；理解掌握位移計型慣性傳感器的構成及其測量特點；通過測量過程中周期信號的波形畸變問題的學習，能夠判斷波形畸變的出現并進行處理；掌握傳統振動傳感器的標定方法；了解目前工程中其他常用的傳感器和測量方法。教學重點：慣性式傳感器的力學原理；位移計和加速度計；周期信號的波形畸變；振動傳感器的標定。教學難點：慣性式傳感器的力學原理；周期信號的波形畸變；振動傳感器的標定相應

8、畢業要求：1.1, 1.2教學內容：1. 慣性式傳感器力學原理。2. 位移計型慣性式傳感器。3. 加速度計構成的特點，壓電式加速度計。4. 周期信號測量中波形畸變的討論。5. 振動傳感器的標定。學時分配：課堂教學4學時第三章、激振器教學目的： 了解和熟悉當前實驗室用和工程用的激振器；掌握激振器的關鍵特征參量；學習和了解激振臺的工作原理和特點；掌握激振器的原理和特點。教學重點：激振器的關鍵特征參量；激振臺的工作原理；激振器的原理。教學難點：激振器的原理。相應畢業要求：1.1教學內容：1. 激振器的概述及分類。2. 激振器的特征參量。3. 激振臺的原理及特點。4. 激振器的原理及特點。學時分配：課

9、堂教學2學時第四章、機械振動的運動量和動特性參數的常用測量方法教學目的： 通過本章的學習， 掌握機械振動設計和分析過程中需要測量的關鍵參量；學習并掌握如何對簡諧振動的頻率、固有頻率、相對阻尼系數等的測量；掌握周期振動的頻譜分析方法，能夠對測量獲得的信號進行頻譜分析。教學重點：簡諧振動的頻率的測量；固有頻率的測量；相對阻尼系數的測量；頻譜分析法教學難點：簡諧振動的頻率的測量；周期振動的頻譜分析。相應畢業要求：1.1, 1.2, 1.4教學內容：1. 機械振動過程中需要測取的關鍵參量。2. 簡諧振動頻率的測量。3. 振動系統固有頻率的測量。4. 衰減系數及相對阻尼系數的測量。5. 周期振動的頻譜分

10、析。學時分配：課堂教學4學時第五章、振動信號的處理和分析教學目的： 通過本章的學習，了解并熟悉振動信號的分類；掌握傅里葉變換的基本理論，能夠通過傅里葉變換對時域和頻域信號的轉換；了解和熟悉功率譜和功率譜密度的分析方法；掌握線性系統的輸入和輸出之間的關系。教學重點：傅里葉變換；功率譜和功率譜密度的分析方法；線性系統的輸入和輸出之間的關系。教學難點：傅里葉變換。相應畢業要求：1.1, 1.2, 1.4教學內容：1. 信號的分類。2. 傅里葉變換的基本理論。3. 功率譜與功率譜密度分析的過程。4. 線性系統的輸入與輸出關系。學時分配：課堂教學2學時第六章、機械阻抗法與頻響分析教學目的：了解并熟悉振動

11、系統機械阻抗和導納的概念；掌握機械阻抗網絡圖的繪制，能夠通過振動系統的構成繪制出機械阻抗網絡圖和計算阻抗及導納；了解并熟悉單自由度系統的頻響特性和導納曲線；了解五種類型的導納曲線及其特點；理解掌握導納曲線分析法的原理。教學重點：機械阻抗和導納；機械阻抗網絡圖；導納曲線；導納曲線分析法教學難點：機械阻抗網絡圖；導納曲線。相應畢業要求：1.1, 1.2, 1.4教學內容：1. 振動系統機械阻抗和導納的概念。2. 單自由度系統的頻響特性和導納曲線。3. 五種類型的導納曲線及其特點。4. 導納曲線分析法的原理。學時分配：課堂教學4學時第七章、多自由度系統模態分析及典型工程案例教學目的：了解多自由度系統

12、的模態分析原理；了解工程中典型的振動測試過程教學重點：多自由度系統的模態分析；典型工程案例。教學難點：多自由度系統的模態分析。相應畢業要求：1.1, 1.2, 1.4, 1.5教學內容：1. 多自由系統響應的模態迭加法。2. 振動系統的物理模型和模態模型間的轉換。3. 模態試驗的過程及方法。4. 典型工程案例分析。學時分配：課堂教學4學時（三）實驗內容實驗一： 用“雙蹤示波比較法”測量簡諧振動的頻率 實驗二： 用“利薩如圖形法”測量簡諧振動的頻率 實驗三： 簡諧振動幅值測量實驗四： 用“雙蹤示波法”測量傳感器的靈敏度值實驗五： 振動系統固有頻率的測試實驗六： 單自由度系統模型參數的測試實驗七：

13、 單自由度系統自由衰減振動 及固有頻率、阻尼比的測定實驗八： 單自由度系統強迫振動的幅頻特性、 固有頻率及阻尼比的測定實驗九： 共振法測試有阻尼振動系統的固有頻率實驗十： 兩自由度系統固有頻率測試實驗十一：被動隔振實驗實驗十二：單式動力減振實驗實驗十三：復式動力減振實驗實驗十四：索力測試實驗十五：多自由度系統固有頻率測試實驗十六：變時基錘擊法簡支梁模態測試考核方式本課程考核采用開卷考試的形式期評成績占比：1.平時成績一（作業及出勤）占20%2.平時成績二（實驗）占30%3.期末考試成績（開卷）占50%持續改進方法1、采用先進的教學手段、方法和教學理念。2、不定期的課堂練習及討論。3、結合授課知識點開展相關實驗操作。4、課后對疑難問題安排答疑。教