“机械动力学”课程教学大纲

机械动力学课程教学大纲一、课程简介机械动力学是机械工程中的重要基础课程之一，主要研究物体的运动规律和动力学原理。

本课程旨在培养学生对物体运动的分析和动力学理论的理解能力，为学生提供运动学和动力学的基础知识，为他们今后的学习和研究奠定牢固基础。

二、教学目标1. 培养学生对物体运动的观察和分析能力；2. 熟悉运动学和动力学的基本概念和原理；3. 掌握常见的力学定律和公式；4. 培养学生的问题解决能力和实践能力；5. 培养学生的团队合作能力和沟通能力。

三、教学内容1. 运动学基础1.1 位置、位移和速度1.2 加速度和曲线运动 1.3 圆周运动和角速度1.4 相对运动2. 动力学基础2.1 牛顿运动定律2.2 动量和动量守恒2.3 力和加速度2.4 动能和功2.5 能量守恒和机械能3. 静力学3.1 弹簧力和弹性势能 3.2 引力和万有引力定律3.3 惯性力和离心力4. 动力学4.1 圆周运动的力学分析4.2 非惯性系和转动惯量4.3 力矩和角动量4.4 角动量守恒和刚体转动4.5 飞行器的运动学和动力学四、教学方法1. 讲授理论知识：通过课堂讲解、示范等方式，向学生介绍理论知识和基本概念。

2. 实验教学：设计相关实验，让学生进行实验操作和数据分析，提高他们的实践能力。

3. 小组讨论：设置小组活动，让学生在团队中合作解决问题，培养团队合作和沟通能力。

4. 课堂练习：布置课后作业和练习题，加强对知识的巩固和运用能力。

五、考核方式1. 平时表现（20%）：包括课堂参与、作业完成情况等。

2. 实验报告（30%）：根据实验要求撰写实验报告并提交。

3. 期中考试（20%）：考察对课程内容的理解和掌握程度。

4. 期末考试（30%）：综合考察整个课程的学习成果。

六、参考教材1. 赵凤岐，机械动力学，高等教育出版社，2015年。

2. 谢振波，机械力学基础，清华大学出版社，2013年。

七、参考网址无。

八、备注本课程的教学大纲可根据实际教学需求进行调整和补充，以确保教学内容的连贯性和可操作性。

机械原理课程教案—机械系统动力学一、教学目标1. 了解机械系统动力学的基本概念和原理。

2. 掌握刚体动力学、弹性体动力学和齿轮系统动力学的基本分析方法。

3. 能够运用动力学原理解决机械系统设计和运行中的实际问题。

二、教学内容1. 刚体动力学：刚体的运动学方程刚体的动力学方程刚体运动的合成与分解2. 弹性体动力学：弹性体的基本假设和简化弹性体的振动方程弹性体的振动分析和控制3. 齿轮系统动力学：齿轮传动的动力学模型齿轮系统的动态特性和响应齿轮系统的疲劳寿命分析三、教学方法1. 讲授：讲解基本概念、原理和分析方法。

2. 示例：分析具体的案例，展示解题过程。

3. 互动：提问和讨论，促进学生思考和理解。

4. 练习：布置习题，巩固所学知识和技能。

四、教学评估1. 平时成绩：课堂参与、提问和讨论。

2. 习题作业：完成布置的习题，检验理解程度。

3. 课程设计：完成相关的课程设计项目，综合运用所学知识解决实际问题。

五、教学资源1. 教材：推荐《机械系统动力学》等相关教材。

2. 课件：制作详细的课件，辅助讲解和展示。

3. 参考文献：提供相关的参考书籍和学术论文，供深入学习。

4. 网络资源：推荐相关的在线课程和学术资源，供自主学习。

六、教学安排1. 刚体动力学（2课时）刚体的运动学方程刚体的动力学方程刚体运动的合成与分解2. 弹性体动力学（2课时）弹性体的基本假设和简化弹性体的振动方程弹性体的振动分析和控制3. 齿轮系统动力学（2课时）齿轮传动的动力学模型齿轮系统的动态特性和响应齿轮系统的疲劳寿命分析4. 动力学分析方法（3课时）数值分析方法实验方法仿真方法5. 动力学在机械系统设计中的应用（2课时）机械系统的动态特性设计减振和控制设计动力学优化设计七、教学活动1. 刚体动力学（第1周）讲解刚体的运动学方程和动力学方程分析刚体运动的合成与分解2. 弹性体动力学（第2周）介绍弹性体的基本假设和简化推导弹性体的振动方程讨论弹性体的振动分析和控制3. 齿轮系统动力学（第3周）建立齿轮传动的动力学模型分析齿轮系统的动态特性和响应研究齿轮系统的疲劳寿命分析4. 动力学分析方法（第4周）讲解数值分析方法介绍实验方法学习仿真方法5. 动力学在机械系统设计中的应用（第5周）讨论机械系统的动态特性设计分析减振和控制设计探索动力学优化设计八、教学互动1. 课堂提问（每周）学生提问和回答问题教师解答疑问和引导讨论2. 习题讲解（每周）学生完成习题教师讲解习题答案和解题方法3. 课程设计（第5周）学生分组完成相关的课程设计项目学生展示和讨论设计成果教师评价和指导设计改进九、作业与评估1. 习题作业（每周）学生完成布置的习题检验理解程度和应用能力2. 课程设计报告（第5周）评估设计思路和实施效果3. 期末考试（第6周）闭卷考试，考察综合运用能力包括选择题、计算题和问题解答题十、教学参考书1. 《机械系统动力学》，[作者或教材名称]2. 《动力学分析方法与应用》，[作者或教材名称]3. 《弹性体振动与控制》，[作者或教材名称]4. 《齿轮系统动力学》，[作者或教材名称]5. 《机械系统动力学实验指导书》，[作者或教材名称]十一、教学策略1. 案例教学：通过分析具体的机械系统动力学案例，使学生更好地理解和应用所学知识。

机械动力学教学大纲课程编号：S292006课程名称：机械动力学开课院系：机电工程学院任课教师：李顺才先修课程：理论力学、材料力学、机械原理适用学科范围：机械工程学时： 36 学分： 2开课学期：第2 学期开课形式：讲授课程目的和基本要求：本课程是机械工程类专业研究生的一门学位专业课。

其主要任务是使学生了解机械动力学的基本原理和方法，初步掌握转子动力学、机构平衡、凸轮动力学、机械系统动力学、机械振动的基本理论、建模方法与分析计算等方面的具体分析方法，实现一般机械系统的动态分析与设计，并对该学科的发展前沿和研究动向有所了解。

本课程着重培养学生理解机械系统动力学行为并进行相关分析的能力及相关技术工作的适应能力。

课程主要内容：课程主要阐述机械动力学的理论和方法。

除绪论外、还包括机械振动学基础、机械刚体动力学、机械弹性动力学三大部分内容。

机械刚体动力学篇介绍动态静力分析方法、动力分析方法和以这两种分析方法为基础的综合方法。

机械弹性动力学篇介绍各种机构和机械系统的弹性动力分析方法和综合方法。

机械振动学基础既作为学习机械弹性动力学的基础知识，同时它也有着独立的、重要的工程应用价值。

目录绪论第一节学习机械动力学的主要意义第二节机械动力学研究的主要内容第一章刚性构件组成的机械系统动力学第一节曲柄连杆构动力学分析第二节差动轮系动力学分析第三节五杆机构动力学分析第二章简谐振动与频谱分析第一节简谐振动的表示方法第二节周期振动的频谱分析方法第三节非周期振动的频谱分析方法第三章单自由度系统的振动第一节概述第二节单自由度系统的振动第三节等效力等模型第四节隔振原理第五节等效黏性阻尼第六节非简谐周期激励的响应第七节单位脉冲的响应第八节任意激励的响应第九节任意支承激励的响应第四章多自由系统的振动第一节多自由系统的自由振动第二节动力减振器第三节多自由度系统的模态分析方法第四节确定系统固有频率与主振型的方法第五章连续系统的振动第一节弦的振动第二节杆的轴向振动第三节圆轴的扭转振动第四节梁的横向振动第五节连续系统固有频率的其他求解方法第六章弹性构件组成的机构系统力学第一节轴与轴系的振动第二节凸轮机构动力学第三节齿轮传动系统力学第四节带动传动系统动力学第七章非线性振动基础第一节非线性振动特性第二节非线性振动实例第三节相平面第四节平衡的稳定性及奇点的性质第五节相轨线课程主要教材：[1] 张策. 机械动力学。

机械动力学》教学大纲大纲说明课程代码： 333048总学时： 40 学时（讲课 36 学时，实验 4 学时）总学分： 2.5 学分 课程类别：考试 适用专业：机械设计制造及其自动化专业（本科） 预修要求：《工程力学》 一、课程的性质、目的、任务： 机械动力学是机械设计制造及自动化专业的主干技术基础课之一。

本课程主要讨论机械振动的基本理 论，建模方法与分析计算方法。

旨在培养学生分析、解决一般机械系统和工程结构振动的能力。

通过本课 程的学习，要求学生掌握机械系统振动的基本理论，并能分析和解决工程有关振动的问题。

二、关于教学方法和教学手段的建议：本课程的教学中，可采用工程应用软件对系统进行仿真，进行多媒体教学，帮助学生理解。

大纲正文第一章 绪论第一节 机械动力学的研究内容 第二节 工程中的机械动力学问题 第三节机械动力学的研究方法 要点 ：机械动力学的研究内容 重点 ：机械动力学的正问题和逆问题 难点 ：结构动态分析学时： 4 学时（讲课 4 学时）第一节 振动的分类 第二节 振动的表示方法 第三节简谐振动的基本性质 第四节 周期振动的谐波分析 第五节机械振动系统的动力学模型要点 ： 机械振动的分类及其表示方法和性质 重点： 机械系统的三大要素即三大动力学模型难点： 机械振动的各种表示方法学时： 2 学时（讲课 2 学时）第二章 机械振动基础第三章 单自由度线性系统的自由振动 第一节 振动系统的简化及其模型第二节 单自由度线性系统的运动微分方程 第三节 无阻尼自由振动 第四节 阻尼自由振动 要点 ：动力学运动方程重点 ：单自由度线性系统的运动方程及其计算固有频率的常用方法 难点 ：系统动力学方程的建立及其固有频率计算第三章 单自由度线性系统的强迫振动学时： 7 学时（讲课 5 学时，实验 2 学时）第一节 简谐激励下的强迫振动 第二节 周期强迫振动 第三节 非周期强迫振动要点 ：单自由度线性系统在各种激励下的响应 重点 ：单自由度线性系统在各种激励下的响应特点 难点 ：系统响应的求解方法第五章 两自由度系统的振动第一节 引言第二节 二自由度系统的运动微分方程 第三节 无阻尼自由振动第四节 两自由度系统在谐波激励下的强迫振动 要点 ：无阻尼自由振动重点 ：两自由度系统的固有频率和振型 难点 ：固有频率和振型的理解第三节 动力响应分析第四节动力响应分析中的变换方法要点 ： 固有频率和振型、动力响应分析 重点： 固有频率和振型、展开定理 难点： 动力响应分析第七章 随机振动基础第一节 随机过程及基本概念学时： 3 学时（讲课 3 学时）学时： 5 学时（讲课 5 学时）学时： 6 学时（讲课 6 学时）第六章 多自由度系统的振动第一节 多自由度系统的运动微分方程 第二节 固有频率和振型学时： 9 学时（讲课 7 学时，实验 2学时）第二节线性振动系统在单一随机激励下的响应要点：随机过程的基本概念重点：线性振动系统在单一随机激励下的响应难点：线性振动系统在随机激励下的响应第八章振动的抑制与利用学时：4学时（讲课4学时）第一节隔振技术第二节减振技术第三节振动的控制第四节振动的利用要点：隔振与减振技术重点：隔振技术难点：振动控制的方法课时数分配表、期终闭卷考核。

课程内容简介课程中文名称：机械系统动力学课程英文名称：Dynamics of mechanical system开课单位：机电工程学院任课教师及职称(3名以上)：开课学期：学分：总学时：适用专业：机械制造及其自动化课程内容简介（400字以内）：本课程介绍机械系统中常见的动力学问题、机械动力学问题的类型和解决问题的一般过程，讲述刚性机械系统的动力学分析与设计；机构惯性力平衡的原理与方法；含弹性构件的机械系统的动力学；含柔性转子机械的平衡原理与方法；含间隙副机械的动力学；含变质量机械系统动力学以及机械动力学数值仿真数学基础以及相关软件的仿真实例讲解。

通过本课程的学习，使学生能从系统的角度和动力学的观点了解机械产品动态设计的基础知识，掌握当前机械动力学分析的基本方法，学会运用机械多刚体动力学进行复杂机构的动力学分析与综合运用机械弹性动力学和多柔体系统动力学方法对各类典型机构进行弹性动力分析及综合，具备分析和解决工程实际问题的能力。

教材及主要参考书目：1.杨义勇.机械系统动力学.北京: 清华大学出版社，2009.2.陈立平,张云清,任卫群等.机械系统动力学分析及ADAMS应用教程.北京：清华大学出版社，2005.3.徐业宜.高等学校试用教材.北京：机械工业出版社,1991.4.蒋伟.机械动力学分析.北京：中国传媒大学出版社,2005.5.邵忍平. 机械系统动力学.北京：机械工业出版社,20056.唐锡宽,金德闻.机械动力学.北京:高等教育出版社,1983.课程教学大纲课程中文名称：机械系统动力学课程英文名称：Dynamics of mechanical system学分和学时分配：教学目的：本课程着重培养学生对复杂机械系统动力学建模及分析的能力。

通过本课程学习，要求学生掌握当前机械动力学分析的基本方法，学会运用机械多刚体动力学进行复杂机构的动力学分析与综合运用机械弹性动力学和多柔体系统动力学方法对各类典型机构进行弹性动力分析及综合，具备分析和解决工程实际问题的能力。

机械动力学教学设计1. 教学目标本次机械动力学教学的目标包括：1.学生能够理解并运用牛顿运动定律；2.学生能够熟练掌握动量定理和角动量定理；3.学生能够应用牛顿-欧拉定理分析刚体运动。

2. 教学内容2.1 牛顿运动定律2.1.1 牛顿第一定律学生应该能够理解牛顿第一定律的概念和实际应用，包括：•运动的状态不变时不受力；•运动的状态发生变化时受力。

2.1.2 牛顿第二定律学生应该能够理解牛顿第二定律的概念和实际应用，包括：•相同力导致不同物体的加速度不同；•相同物体受到不同力会有不同的加速度。

2.1.3 牛顿第三定律学生应该能够理解牛顿第三定律的概念和实际应用，包括：•作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上。

2.2 动量定理学生应该能够理解动量定理的概念和实际应用，包括：•刚体在外力作用下动量的变化；•冲量和动量的关系；•动量的守恒。

2.3 角动量定理学生应该能够理解角动量定理的概念和实际应用，包括：•刚体在外力或力矩作用下角动量的变化；•冲量矩和角动量矩的关系；•角动量守恒。

2.4 牛顿-欧拉定理学生应该能够理解牛顿-欧拉定理的概念和实际应用，包括：•刚体在外力和力矩作用下的运动规律；•用牛顿-欧拉定理求解刚体运动问题。

3. 教学方法3.1 讲授讲授是我们主要的教学方法，可以通过讲解相关知识、分析案例实现教学目标。

3.2 互动讨论互动讨论是一种较为活泼的教学方法，可以激发学生的学习兴趣和主动性，加深学生对所学知识的理解。

3.3 实验演示通过实验演示，可以使学生更深刻地理解所学的知识并将其应用于实际问题中。

4. 教学评价为了保证教学效果，我们需要对学生进行评价。

评价内容主要包括：•平时作业成绩•实验报告•期末考试5. 教学反思教学反思是教师对所授课程的反思和总结，将会有助于改进和提升教学效果。

通过反思，我们可得到以下几点启示：•加强基础知识融会贯通；•设计更生动的实验，更深入地运用所学知识；•引导学生独立思考、积极参与课堂互动交流。

《机械动力学》教学大纲大纲说明课程代码：0803532011总学时：40学时（讲课32学时，实验8学时）总学分： 2学分课程类别：专业选修课适用专业：机械设计制造及其自动化预修要求：工程力学课程的性质、目的、任务：机械动力学是机械设计制造及自动化专业的主干技术基础课之一。

本课程主要讨论机械振动的基本理论、建模方法与分析计算方法。

旨在培养学生分析、解决一般机械系统和工程结构振动的能力。

通过本课程的学习，要求学生掌握机械振动的基本理论，并能应用基本理论分析和解决工程振动问题。

教学基本方式：本课程以课堂讲授为主，并充分重视实验教学。

在课堂教学中，充分结合大型工程应用软件（Matlab/Simulink）对振动理论与工程问题进行仿真与分析，帮助学生掌握机械振动基本理论、建模方法和分析计算方法；在实验教学中，重点结合动态测试与分析技术，搭建振动测量与抑制系统，对振动系统进行动态测试与分析，培养学生解决工程振动问题的能力。

大纲的使用说明：有关振动的抑制与利用部分的内容可穿插在其它章节中进行教学。

大纲正文第一章绪论学时：2学时基本要求：了解机械动力学的研究内容、工程中的机械振动问题，掌握振动系统概念与对应的三种基本课题，理解机械动力学的研究方法。

重点：振动系统概念与对应的三种基本课题难点：机械动力学研究方法的理解教学内容：第一节机械动力学的研究内容第二节工程中的机械振动问题第三节振动系统概念与振动问题分类第四节机械动力学的研究方法第五节课程内容体系第二章机械振动基础学时：4学时基本要求：了解振动的分类、线性振动系统的叠加原理与振动的频谱；掌握简谐振动的表示方法及其特征，了解简谐振动幅值和频率的测量方法，掌握机械系统的动力学模型。

重点：简谐振动及其特征、机械振动系统的三个要素及其动力学模型难点：振动的频谱教学内容：第一节振动的分类第二节简谐振动及其特征第三节线性振动系统的叠加原理第四节振动的频谱第五节机械振动系统的动力学模型第三章单自由度系统的自由振动学时：6学时基本要求：理解机械振动系统的简化与模型建立方法，掌握单自由度系统的运动微分方程及其建立方法、无阻尼自由振动与阻尼自由振动的特征及其模型参数的测量方法。

机械原理课程教案—机械系统动力学一、教学目标1. 理解机械系统动力学的基本概念和原理。

2. 掌握机械系统的受力分析、运动分析和动力分析方法。

3. 能够运用动力学原理解决实际机械系统的问题。

二、教学内容1. 机械系统动力学的定义和分类牛顿力学和相对论力学连续体动力学和离散体动力学2. 机械系统的受力分析力的基本概念和运算刚体和柔体的受力分析约束和自由度的概念3. 运动分析运动的基本概念和描述刚体的运动和柔体的运动运动方程和解题方法4. 动力分析动力的基本概念和运算牛顿运动定律的应用动力方程和解题方法三、教学方法1. 讲授法：通过教师的讲解，引导学生理解和掌握机械系统动力学的基本概念和原理。

2. 案例分析法：通过分析实际案例，让学生学会运用动力学原理解决实际问题。

3. 互动教学法：通过提问和讨论，激发学生的思考和兴趣，提高学生的参与度。

四、教学评估1. 课堂讨论：通过提问和讨论，评估学生对机械系统动力学的基本概念和原理的理解程度。

2. 习题练习：通过布置和批改相关的习题，评估学生对机械系统动力学的受力分析、运动分析和动力分析方法的掌握程度。

3. 课程报告：通过学生提交的课程报告，评估学生对机械系统动力学的应用能力。

五、教学资源1. 教材：推荐学生阅读《机械系统动力学》等相关教材，提供系统的知识框架和学习内容。

2. 课件：制作精美的课件，通过图文并茂的方式，展示机械系统动力学的基本概念和原理。

3. 案例资料：收集相关的案例资料，用于分析和讨论，增加学生的实践经验。

六、教学活动1. 课堂讲解：通过教师的讲解，系统地介绍机械系统动力学的理论知识，引导学生理解和掌握基本概念和原理。

2. 案例分析：选取具有代表性的机械系统案例，让学生通过分析案例来运用动力学原理，提高学生的实际问题解决能力。

3. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享学习心得和解决问题的方法，促进学生之间的交流与合作。

七、教学实践1. 实验室实践：安排学生到实验室进行动力学实验，让学生亲自操作，观察和分析实验结果，增强学生对动力学理论的理解和应用能力。

《机械动力学与振动》课程教学大纲课程名称：机械动力学与振动课程代码：EM357学分/学时：3学分/51学时开课学期：春季学期适用专业：机械工程、热能与动力工程、核工程、航空宇航科学、建筑环境与设备及相关专业先修课程：高等数学、理论力学、线性代数后续课程：开课单位：机械与动力工程学院一、课程性质和教学目标（需明确各教学环节对人才培养目标的贡献，专业人才培养目标中的知识、能力和素质见附表）课程性质：机械动力学与振动是机械工程、热能动力工程、核科学与工程、航空航天工程等专业的一门重要专业基础课，是机械、能源动力类专业必修主干课。

教学目标：机械动力学与振动是研究机械系统的运动、振动和受力之间的关系的科学，通过本课程的学习，掌握与机械动力学和振动有关的基本理论和分析方法，具备对复杂机械系统建立动力学模型的能力，进行动力学与振动相关分析的能力及从事相关科学研究工作和相关专业技术工作的能力，也为相关工程管理工作提供重要的理论基础。

（A4.1, A5.1, A5.2, A5.3，B2，B4，C2）通过本课程教学，不仅使学生在机械动力学和振动特别是机械系统在外力作用下的响应及应用方面树立正确的概念，同时培养学生科学抽象、逻辑思维能力，进一步强化实践是检验理论的唯一标准的认识观。

具体来说，1、能够利用牛顿/欧拉方程和拉格朗日方程建立弹性体系统进行动力学方程；[A3, A4.1, A4.2,A5.1]2、能够对振动系统的自由振动和受迫振动进行求解，了解提高抗振性能所利用的基本原则和主要途径[A5.1, A5.4]3、能够运用常用的振动基本公式、图表和计算软件（如matlab）等进行一般振动特性分析和计算。

[A5.2，A5.1, A5.4]4、具备对工程中的传动机构动力学，机器人动力学、惯性力系的平衡、振动传递、隔振、动力吸振及旋转不平衡等问题进行建模和分析的能力[A5.1,A5.3, A5.4, B2, B4]5、掌握模态法对多自由度系统的求解及特征根和特征向量的物理意义[A5.1]6、强化理论来源于实践，实践是检验理论的唯一标准的认识观。