一．課程基本資訊
開課單位：船舶與海洋工程學院
課程編號： 01060005b
英文名稱：theory of mechanical vibration with applications
學時：總計32學時，其中理論授課28學時，實驗4學時
學分：2.0學分
物件導向：機械電子工程、機械設計製造及其自動化專業
先修課程：理論力學、材料力學、機械原理、機械設計基礎
教材：《機械振動與雜訊學》，趙玫等編著，科學出版社，2023年9月，第1 版
主要教學參考書目或資料：
1. 《雜訊與振動控制技術基礎》，盛美萍等編著，科學出版社，2023年9月，第 1 版
2. 《機械振動控制基礎》，李曉雷編著，北京理工大學出版社，2023年9月，第 1 版
3. 《雜訊與振動控制工程手冊》，馬大猷編著，機械工業出版社，2023年9月，第 1 版
4. 《動力機械振動與雜訊學》，陳端石編著，上海交通大學出版社，2023年8月，第 3 版
二．教學目的和任務
隨著動力機械製造技術的不斷發展，人們對動力機械效能的要求越來越高，而振動雜訊作為動力機械的一項效能指標，逐步受到人們的關注和重視，所以對動力機械振動雜訊的控制具有十分重要的意義。
雜訊汙染是嚴重的環境汙染之一，隨著現代工業化程度的不斷提高，雜訊汙染也日益加劇，嚴重影響廣大人民群眾的身心健康，因此雜訊控制已經成為環境保護的一項重要內容。振動是產生雜訊的主要原因，因此振動控制不僅可以保護儀器裝置和人員不受振動危害，而且採用減振隔振措施也可以有效地控制雜訊汙染。
本課程作為一門專業課程，其教學目的與任務是通過學習振動雜訊的基本理論，使學生掌握振動雜訊控制的基本知識，並受到基本技能的訓練，為學生以後解決生產實際問題和從事科學研究工作打下理論基礎。學生學完本課程後，應能牢固地掌握振動雜訊控制的基本原則和主要途徑，初步具有把實際問題抽象為理論模型，並運用所學理論知識來分析和解決實際問題的能力，此外還應學會有關的實驗方法和技能。
三．教學目標與要求
本門課程通過授課、實驗教學環節，使學生掌握振動雜訊控制的基本理論、原則和主要途徑，初步具有把動力機械振動雜訊實際問題抽象為理論模型，並運用所學理論知識來分析和解決實際動力機械振動雜訊問題的能力，學會動力機械振動雜訊測試的實驗方法和技能。此外還應了解動力機械振動雜訊控制領域的新理論、新技術、新知識。
四．教學內容、學時分配及其基本要求
第一章緒論（講授2學時）
（一）教學內容
1、機械振動概述
2、振動運動學
3、機械雜訊概述
（二）基本要求
1、掌握機械振動的基本概念、分類。
2、掌握簡諧振動的概念、疊加等基本知識。
3、掌握機械雜訊及其分類。
4、理解機械雜訊的控制方法。
第二章離散系統的振動微分方程（講授2學時）
（一）教學內容
1、實際離散化的力學模型
2、力學基礎
3、振動微分方程的建立
4、振動微分方程的一般形式
（二）基本要求
1、掌握實際系統的離散化、離散化的力學模型。
2、理解自由度和廣義座標、動力學的基本原理。
3、掌握振動微分方程的建立（包括單自由度系統和多自由度系統）、等效系統含義。
4、理解振動微分方程的一般形式。
第三章線性離散系統的自由振動（講授3學時）
（一）教學內容
1、數學基礎知識
2、無阻尼單自由度系統的特性
3、有阻尼單自由度系統的特性
4、無阻尼二自由度系統的特性
5、座標的耦合與主座標
6、有阻尼二自由度系統
7、多自由度系統
（二）基本要求
1、掌握微分方程組特徵值的含義，求解方法。
2、掌握無阻尼單自由度系統自由振動的特性、固有頻率的求解。
3、掌握有阻尼單自由度系統自由振動的特性、阻尼的概念。
4、掌握無阻尼二自由度系統自由振動的特性。
5、理解座標的耦合與主座標的含義
6、了解有阻尼二自由度系統自由振動的基本概念。
7、理解多自由度系統自由振動的基本概念。
第四章線性離散系統的受迫振動（講授3學時）
（一）教學內容
1、數學基礎知識
2、單自由度系統的受迫振動
3、二自由度系統的受迫振動
4、多自由度系統的受迫振動
（二）基本要求
1、掌握微分方程組的求解方法。
2、掌握單自由度系統簡諧激勵的響應求解、實際系統的阻尼。
3、理解單自由度系統週期激勵的響應求解。
4、了解單自由度系統瞬態激勵的響應求解。
5、掌握二自由度系統無阻尼對簡諧激勵的響應求解及振動特性。
6、了解多自由度系統對簡諧激勵的響應求解方法。
第五章線性離散系統振動理論的應用（講授6學時）
（一）教學內容
1、單自由度系統阻尼比和固有頻率的確定
2、旋轉失衡
3、旋轉軸的臨界轉速
4、隔振原理
5、隔振技術與隔振器
6、船舶動力裝置減振技術
7、動力吸振器
8、振動控制技術簡介
（二）基本要求
1、掌握單自由度系統阻尼比和固有頻率的確定方法。
2、掌握旋轉失衡的含義、旋轉軸的臨界轉速的含義及求法。
3、掌握隔振原理、力傳遞率、位移傳遞率的基本概念、隔振效果評價的基本方法。
4、掌握動力吸振器的原理與特性、無阻尼動力吸振器的設計方法。
5、掌握隔振技術的發展與應用（單層隔振、雙層隔振、浮筏隔振）、隔振器的型別與特點。
6、船舶動力裝置減振技術的發展與應用。
7、理解阻尼動力吸振器的原理與特性。
8、了解振動控制的發展。
第六章機械振動測試技術（4學時。含講授2學時，實驗2學時）
（一）教學內容
1、振動測試儀器
2、振動訊號分析
3、機械振動測試技術
4、動力旋轉機械振動特性測量（實驗1）
（二）基本要求
1、了解振動測試儀器
2、理解振動訊號分析基本知識
3、掌握機械振動測試技術（時域分析、頻譜分析等）
4、了解機械振動的評價與規範
第七章連續系統（講授2學時）
（一）教學內容
1、杆的縱向振動
2、軸的扭轉振動
3、軸的橫向振動
4、薄板的橫向振動
（二）基本要求
1、掌握杆的縱向振動運動微分方程的建立及求解。
2、理解軸的扭轉振動運動微分方程的建立及求解。
3、掌握軸的橫向振動運動微分方程的建立及求解。
4、了解薄板的橫向振動運動微分方程的建立及求解。
第八章機械雜訊控制的聲學基礎（講授2學時）
（一）教學內容
1、聲波波動方程
2、聲場與聲源
3、聲波的傳播
4、室內聲場
（二）基本要求
1、掌握聲波波動方程的基本概念
2、掌握聲場與聲源的度量、平面波聲場、球面波聲場
3、掌握聲波的傳播、聲速、聲阻抗等基本概念
4、理解聲波的反射與透射基本概念、聲波的擴散
第九章機械雜訊的測量與評價（4學時。含講授2學時，實驗2學時）
（一）教學內容
1、雜訊的度量與分析
2、雜訊的測量
3、消聲室與混響室
4、雜訊的評價及控制的標準
5、動力機械雜訊的聲壓級與聲功率測量（實驗2）
（二）基本要求
1、掌握雜訊的度量物理量、頻譜分析技術。
2、了解雜訊測試儀器。
3、掌握雜訊聲壓、聲強、聲功率的測量方法，以及相互轉換關係。
4、了解消聲室與混響室的基本概念及對測試結果的影響。
4、掌握雜訊的評價物理量、雜訊的危害。
5、了解雜訊的控制標準。
第十章機械雜訊控制技術（講授4學時）
（一）教學內容
1、雜訊源識別與控制技術
2、吸聲降噪技術
3、隔聲技術
4、消聲器
（二）基本要求
1、掌握雜訊源的識別方法與機械雜訊源控制的基本途徑。
2、掌握吸聲降噪的原理、吸聲結構及吸聲降噪量計算。
3、掌握隔聲原理及板的隔聲效能。
4、了解隔聲罩與隔聲屏。
4、掌握消聲器的分類、原理及其效能。
五．教學方法及手段
由於該課程是一門專業課，具有一定的理論要求和綜合知識，並以動力機械作為主要的實際物件，要求採用多**進行教學，以課堂講解為主，以課堂討論為輔，並完成2個實驗內容。
六．考核方式及考核方法
該課程的考核方式為 「考查」，考核方法採用開卷考試的形式，實驗教學環節佔總評成績20%的比例。
七．課內實驗（上機）教學安排
八．其它說明
制定人：溫華兵審定人： ）
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