机械振动的基本原理

自由振动、无阻尼振动和阻尼振动等基础知识

学习内容：

– 展示对机械振动基础知识的理解。

– 使用单自由度集中参数模型分析与模拟机械系统在谐波激励下的自由振动和受迫振动。

– 研究多自由度系统的自由振动和受迫振动，并预测时间与频率响应。

– 学习确定单自由度及多自由度系统响应的方法。

– 介绍旋转和振荡体振动的基本知识。

– 运用所学知识解决实际问题。

课程内容主题：

– 自由振动、无阻尼振动和阻尼振动

– 振动系统的建模与分析

– 受迫振动及频率响应

课程要求：

– 对工程静力学有一定的了解（非强制性）

– 熟悉机械系统及其通用机械工程知识

课程详细描述：

本机械振动课程将涵盖机械系统振动的基本性质和概念，包括：

– 机械振动系统的回顾

– 日常生活与工业中振动的存在及原因

– 振动控制的重要性

– 剧烈与异常振动的后果及其防控措施

– 振动系统的分类

– 激励类型介绍

– 自由/自然振动、共振、阻尼和非阻尼振动等基本概念

– 自由无阻尼振动与自由有阻尼振动分析

– 受迫无阻尼振动与受迫有阻尼振动研究

– 如何通过增加或减少阻尼来放大或抑制振动及其控制策略

– 阻尼固有频率、运动方程的牛顿法及能量法介绍

– 激励频率的重要性，特别是扭转系统中的应用

– 基于集中参数建模的振动系统建模方法

– 线性振动特性与单自由度和多自由度系统的响应分析

– 旋转机器及其不平衡问题的建模研究

– 如何处理基准激励及振动传递性和隔离等问题

– 振动位移、速度与加速度，基频、自然频率和模态形状等重要参数的概念

– 系统的时间与频率响应分析，以及模拟系统在不同频率比下的行为特点

– 机器运行临界频率的规避策略，在设计及运行过程中避免发生共振现象

## 推荐学习群体：

– 机械工程、机电一体化、化学及工业领域的学生和新工程师

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