一、课程基本情况
中文名称： 振动力学
英文名称：
Vibration Mechanics
课 程 号：
0220144
授课对象： （工程力学、机械工程）专业本科生
开课学期： 第5学期
学 时 数：
24
学 分 数：
3
课程性质： 专业选修课
考核方式： 考查
先修课程： 高等数学、理论力学、材料力学
后续课程： 工程软件应用、力学方法的课程设计
开课教研室：力学教研室
执 笔 人： 董云峰
二、课程教学目标
1．任务和地位
随着工程技术的发展，机械振动问题已经成为各个工程领域内经常提出的严重问题。因此，振动力学已经成为工程技术人员必须具备的理论知识。在机械、航空、土建、水利等工程专业的本科生和研究生教学过程中，振动力学是一门重要的专业基础课。它更是工程力学专业本科生教学的专业课程之一。本课程的任务是教授学生振动的基本理论和分析方法，培养学生掌握结构振动的基本理论和应用基本理论解决工程问题的能力。
2．知识要求
本课程要求学生修完理论力学课程。
3．能力要求
本课程要求学生利用所学高等数学和理论力学的知识，建立振动系统微分方程，通过本课程的学习使学生具备初步分析机械振动问题的能力，逐步培养学生解决工程问题的实际能力。学生应对本学科的最新理论和发展动态有所了解，自觉将所学知识与工程实际问题结合起来。
三、课程内容的基本要求和学时分配
1．教学内容
（1）单自由度系统的自由振动
单自由度系统自由振动微分方程及其解答，其他类型的单自由度系统，固有频率的计算，振动系统的分析方法。
（2）单自由度系统的有阻尼自由振动
小阻尼情况和大阻尼情况下单自由度系统的有阻尼自由振动的微分方程及其解答以及其力学特性，振动系统的分析方法。
（3）单自由度系统的受迫振动
单自由度系统的无阻尼受迫振动和单自由度系统的有阻尼受迫振动的微分方程及其解答以及其力学特性。线性系统的受迫振动，受迫振动的过渡阶段；简谐激励下的受迫振动，任意周期激励下的响应和非周期激励的响应。单自由度系统受迫振动的基本理论和分析方法，受迫振动中的共振特性。
（4）多自由度系统的振动
多自由度系统的自由振动、多自由度系统的模态、模态的正交性、固有频率为零的情况 、固有频率相等的情况、多自由度系统的受迫振动、有阻尼的多自由度系统。多自由度系统的模态特性分析方法；模态叠加法的运用；掌握多自由度系统的共振特性；有阻尼的多自由度系统的复模态分析技术。
2．教学要求
（1）掌握单自由度系统自由振动微分方程及其解答，了解其他类型的单自由度系统，掌握固有频率的计算，并掌握振动系统的分析方法。
（2）了解小阻尼情况和大阻尼情况下单自由度系统的有阻尼自由振动的微分方程及其解答以及其力学特性，并掌握振动系统的分析方法。
（3）了解单自由度系统的无阻尼受迫振动和单自由度系统的有阻尼受迫振动的微分方程及其解答以及其力学特性。掌握线性系统的受迫振动，理解受迫振动的过渡阶段；掌握简谐激励下的受迫振动，了解任意周期激励下的响应和非周期激励的响应。并掌握单自由度系统受迫振动的基本理论和分析方法，理解受迫振动中的共振特性。
（4）了解多自由度系统的自由振动、多自由度系统的模态、模态的正交性、固有频率为零的情况
、固有频率相等的情况、多自由度系统的受迫振动、有阻尼的多自由度系统。并掌握多自由度系统的模态特性分析方法；掌握模态叠加法的运用；掌握多自由度系统的共振特性；理解有阻尼的多自由度系统的复模态分析技术。
3．时间分配和进度
(1)单自由度系统的自由振动 6学时
(2)单自由度系统的有阻尼自由振动 6学时
(3)单自由度系统的受迫振动 6学时
(4)多自由度系统的振动 6学时
4．教学内容的重点、难点
重点：单自由度系统的有阻尼自由振动和受迫振动。
难点：多自由度系统的振动。
5．本课程与其他课程的联系与分工
学习本课程之前，学生必须具备高等数学、理论力学等课程的基础知识，通过本课程的学习为后继力学方法的课程设计、毕业论文提供理论基础和方法。
6．建议使用教材和参考书目
《振动力学》谢官模 国防工业出版2007
《理论力学》刘巧伶等 吉林科技出版社1998
《理论力学下册》哈尔滨工业大学理论力学编写组 高等教育出版社2003
《理论力学教程》贾书惠 清华大学出版社2004
《理论力学》董云峰等 清华大学出版社2010
《振动力学》刘延柱等 高等教育出版社1998
四、大纲说明
1．习题
本门课程的作业主要为课后习题，根据授课内容练习，意在对所学知识的巩固与更好的理解。其中为分基本题目和与工程有关题目作为作业，作业量不少于20题。
2．实验：
无
3．考核
本课程为考查，不仅要注重平时考核，同时也要注重与工程结合，培养学生创新意识。
考试成绩评定：平时成绩50%，期末成绩50%。
4．其他
本课程采用多媒体、板书、和课堂讨论等形式的教学手段，提高学生对课程理解及在工程中的作用。
