船体振动学第3章.
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船体振动学课程教学大纲课程代码:74120280课程中文名称:船体振动学课程英文名称:Ship hull vibration学分:3.0 周学时:3.0-0.0面向对象:预修要求:理论力学、材料力学、线性代数、数学物理方程、积分变换、电工学一、课程介绍(一)中文简介船体振动学是船舶与海洋工程技术专业的专业必修课。
课程内容由两部分组成。
第一部分是振动学基本理论(含单自由度振动系统、多自由度振动系统、连续体振动系统)。
第二部分是船体振动理论(含船体总振动、船体局部振动、船舶主要振源、船舶振动测试与评价)。
第一部分是核心,内容相对丰富。
数学上主要涉及二阶常系数微分方程与弦振动方程、傅里叶变换、频率响应函数等。
第二部分是基本内容,主要目的是培养学生理解从一般振动系统到船体振动的概念和现状,以及理论与实践的关系、科学计算与实验的关系。
最后,附加部分含非平稳外载荷谱估计、数据处理、分数阶振动等。
希望能激发学生对船体振动领域的兴趣。
(二)英文简介Ship hull vibration is a specialized and obligatory course for undergraduates majored in ship and ocean engineering. The course consists of two parts. The first part plays a key role in the course with contents relatively rich, including systems with single degree of freedom, multi-degree freedom systems, and vibrations of continuum systems. It relates to, in mathematics, differential equations of second order with constant coefficients, beams as a main object from a view of mechanics, and frequency transfer functions in dynamical analysis. The second part is for understanding the profile of ship vibrations globally and locally, with the focuseson the relationships between theory and practice, between scientific computations and testing, between science research and references or standards with respect to wave-induced ship hull vibrations. The additional part, finally, is for practical knowledge in ship vibrations, such as spectrum estimation of nonstationary loading, data processing in vibrations, fractional vibrations and so forth.二、教学目标(一)学习目标本课程涉及学科较多(材料力学、理论力学、船舶结构力学、高等数学、工程数学、数据处理、信号处理等)。
绪论单元测试1.要产生振动,需要()。
A:时变作用B:空气C:弹性D:质量答案:ACD2.属于振动的是()。
A:敲鼓B:钟摆C:心脏搏动D:说话时的声带答案:ABCD3.已知船体结构的动态特性,计算在输入作用下的输出。
属于()。
A:系统识别B:响应分析C:环境预测D:系统设计答案:B4.在已知外界激励下设计合理的船体系统参数,使系统的动态响应或输出满足要求。
属于()。
A:系统识别B:响应分析C:系统设计D:环境预测答案:C5.已知系统的输入和输出,求出船体系统的参数。
属于()。
A:系统识别B:系统设计C:环境预测D:响应分析答案:A6.在已知系统的响应和系统参数的条件下,预测系统的输入。
属于()。
A:系统识别B:系统设计C:环境预测D:响应分析答案:C第一章测试1.在下图所示的结构中小球质量为m,梁的质量忽略不计,梁的长度为L,截面惯性矩为I,材料的弹性模量为E。
若要使小球的自振频率ω增大,可以()。
A:增大IB:减小EC:增大mD:增大L答案:A2.如图a所示,梁的质量忽略不计,小球的自振频率;若在小球处添加刚度为k的弹簧,如图b所示,则系统的自振频率ω1为:()。
A:B:C:D:答案:D3.单自由度系统自由振动的幅值仅取决于系统的()。
A:固有频率B:质量C:初速度和初位移D:刚度答案:C4.已知某单自由度系统质量为m,刚度为k,阻尼系数为c,阻尼因子为ξ。
若令系统刚度为4k,则下列说法正确的是()。
A:新的阻尼因子为1/2 ξB:新的阻尼因子为1/4 ξC:新的阻尼系数为1/2 cD:新的阻尼系数为1/4 c答案:A5.单自由度系统只有当阻尼比时,才会产生振动现象。
()A:ξ<1B:ξ≤1C:ξ>1D:ξ=1答案:A6.已知结构的自振周期T=0.3s,阻尼比ξ=0.04,质量m在y0=3mm,v0=0的初始条件下开始振动,则至少经过个周期后,振幅可以衰减到0.1mm以下。
()A:14B:13C:12D:11答案:A7.速度导纳的单位是()。