实验教学大纲（course syllabus）

*实验名称

（Course Name）

机械振动实验

Mechanical Vibration Experiment

教学课程代码

（Course Code）

ME206

*课程学时

（Credit Hours）

48

*实验学时

（Class Hours）

7.5

授课教师

（Lecturer）

张振果、饶柱石等14人

实验负责教师

(Mentor)

刘孟奇

实验学生

（Audience）

机动学院大四（全院学生）

授课语言

(Language of Instruction)

中文

*开课院系

（School）

机械与动力工程学院/School of Mechanical Engineering

先修课程基础

（Prerequisite）

高等数学、线性代数、理论力学、材料力学、机械振动学.

Advanced Mathematics, Linear Algebra, Theoretical mechanics,

Mechanics of Materials, Dynamics of machinery.

*实验课程简介

（中文）

机械振动学课程是机械、动力类专业的一门主干专业基础课。机械动力学在工程结构设计中具有非常重要的地位，对提高工程结构的可靠性、改善人们工作生活环境方面有不可替代的重要地位。

机械振动学实验针对课程教学内容，以多种典型振动特性测试为实验内容，是实现机械振动学教学目标，培养学生创新意识和实践能力的重要环节。

本实验课程旨在使学生掌握应用振动测试仪器设备进行振动信号采集处理分析的基本方法；验证多种振动现象中的机械振动响应变化规律，提高学生对工程应用中的各种振动现象和问题的认识，培养学生用振动基本理论解决动力机械振动问题的能力。达到提高学生的实践能力和分析解决问题能力的目的。

*实验课程简介

（英文）

Mechanical vibration, which has very important applications in the design of engineering structure, is a major course for mechanical and power machine specialties. Mechanical vibration is indispensable for improving reliability of engineering structure and people’s working and living environment.

Mechanical vibration experiment is oriented to the course teaching covering multiple of typical vibration scenarios on the purpose of reaching the objects of course teaching. The experiment is also an important way of improving student’s consciousness of innovation and practical ability.

The object of the experiment is to make the students to master the basic operation procedure of the vibration testing devices for vibration signal collection and processing. Vibration dynamic response can be proved through the experiment so that the student’s understanding of the different vibration phenomenon can be enhanced together with the abilities of solving the machinery vibration problems on the base of vibration theory. The experiment is beneficial for improving student’s abilities of practice and problem solving.

*实验学习目标(Learning Outcomes)

1. 通过振动特性测试实验，加深对机械振动学课程中各种振动系统动力学响应特性的理解，为毕业后从事工程结构设计与分析工作打下扎实的基础；（A5）

2. 掌握振动测量仪器的使用和测量方法的运用，对多种典型振动特性进行测试，提高学生的实际操作动手能力；（A5）

3. 通过实验数据采集和处理，进行数据误差分析，提高学生对工程问题的分析能力和科研能力；（A5.3、A5.4、B2）

4. 分组完成实验，分工配合完成实验操作，加强学生的团队合作意识。（B4.1、B4.2）

5. 独立完成实验报告。（B1、B2、B3、C4）

*实验内容及要求

(Class Schedule

&Requirements)

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

1

振动系统固有频率的测量；

1

基础

3～4

简支梁、加速度传感器、数据采集仪、力锤

内容与

要求

1. 预习实验指导书内容；
2. 了解测试系统及数据采集设备；
3. 学习数据采集软件设置与操作；
4. 锤击简支梁记录加速度传感器信号；
5. 记录频谱信号；
6. 分析实验结果数据，完成实验报告。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

2

无阻尼单自由度系统强迫振动特性的测量

1

基础

3～4

单自由度振动系统、接触式激振器、信号发生器、加速度传感器、数据采集仪。

内容与

要求

1. 预习实验指导书内容；
2. 了解信号发生器的使用方法；
3. 了解激振器的安装方法；
4. 掌握数据采集软件设置与操作；
5. 记录采集加速度及频响信号；

6、分析实验结果数据，完成实验报告。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

3

有无阻尼对单自由度系统自由衰减的测量

1

基础

3～4

单自由度振动系统、加速度传感器、数据采集仪。

内容与

要求

1. 预习实验指导书内容；
2. 掌握数据采集软件设置与操作；
3. 掌握自由振动操作方法；
4. 记录采集加速度信号；

5、分析实验结果数据，完成实验报告。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

4

拍振实验

1

基础

3～4

简支梁、偏心激励电机、接触式激振器、信号发生器、加速度传感器、数据采集仪。

内容与

要求

1. 预习实验指导书内容；
2. 掌握电机调速和转速测量方法
3. 了解信号发生器的使用方法；
4. 了解激振器的安装方法；
5. 掌握数据采集软件设置与操作；
6. 记录采集加速度及频响信号；

7、分析实验结果数据，完成实验报告。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

5

三自由度系统各阶固有频率及主振型的测量

1

基础

3～4

三自由度振动系统、非接触式激振器、信号发生器。

内容与

要求

1. 预习实验指导书内容；
2. 掌握信号发生器的设置与操作；
3. 观察实验现象、记录实验结果数据
4. 完成实验报告。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

6

动力吸振器吸振实验

1

基础

3～4

单自由度振动系统、吸振块、接触式激振器、信号发生器、加速度传感器、数据采集仪。

内容与

要求

1. 预习实验指导书内容；
2. 掌握信号发生器的设置方法；
3. 掌握接触式激振器的安装方法；
4. 掌握数据采集软件设置与操作；
5. 记录采集加速度数据；

6、分析实验结果数据，完成实验报告。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

7

悬臂梁模态测试

1.5

基础

3-4

简支梁、加速度传感器、力传感器、力锤、数据采集仪。

内容与

要求

1. 预习实验指导书内容；
2. 掌握力传感器参数设置方法；
3. 掌握力锤激励方法；
4. 掌握数据采集分析设置步骤及方法；
5. 记录采集加速度数据；

6、分析实验结果数据，完成实验报告。

*实验内容及要求

(Class Schedule

&Requirements)

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

8

被动隔振实验

1

基础

3-4

阻尼减振器、简支梁、接触式激振器、信号发生器、加速度传感器、数据采集仪。

内容与

要求

1. 预习实验指导书内容；
2. 掌握信号发生器的设置方法；
3. 掌握接触式激振器的安装方法；
4. 掌握数据采集软件设置与操作；
5. 记录采集加速度数据；

6、分析实验结果数据，完成实验报告。

*考核方式

(Grading)

实验操作50%+实验数据处理与报告撰写50%

实验成绩总分20分，占该课程期末总成绩的20%。成绩评分原则：

1、每缺席一次扣6.5分；三次实验缺席，实验成绩0分；。

2、签到并认真完成实验：10分

3、签到并完成实验及实验报告，实验报告有少量错误或实验结果不佳：14分

4、能独立完成规定实验内容，试验结果正确，发现问题并分析：16分

5、实验报告完成认真，文字、图表清晰，理论分析正确，见解独到：18分

6、实验报告完成认真，文字、图表清晰，理论分析正确，见解独到，并有创

新性理念提出：20分。

*实验指导教材或参考资料

(Textbooks & Other Materials)

1)机械振动实验指导书，机动学院教学实验中心。

2) 陈端石、赵玫、周海亭编著，动力机械振动与噪声学，上海：上海交通大学出版社，1996.

3) 骆振黄编著，工程振动导引，上海：上海交通大学出版社，1989.

4) Thomson W.，Theory of Vibration with Applications，5^thEd.Prentice-Hall，Upper Saddle River，N.J.1998

其它

（More）