工程振动测试技术
工程振动测试技术
1万+ 人选课
更新日期:2025/05/25
开课时间2025/02/17 - 2025/07/30
课程周期24 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

  《工程振动测试技术》是人工智能、测控技术的基础,它集振动理论、传感技术、数字信号分析和系统参数识别技术于一身,它是一门综合性技术。《工程振动测试技术》是工程力学专业的必修课,是机械、土木、化机等专业的选修课(学校不同,课程名称不统一,如有些学校的课程名称为《振动测试与分析》、《振动测试技术》、《振动量测实验》、《振动测试与信号处理》、《测试技术》、《工程训练》等)。通过该课程的学习可掌握振动测试技术的基本原理和方法,为解决工程实际问题提供十分重要的手段。


  振动问题是近代工程领域中的重要课题。随着生产技术的发展,动力结构有向大型化、高速化、复杂化和轻量化发展的趋势。由此而带来的振动问题更为突出。振动是许多专业技术的基础,它在航空、航天、机械、船舶、车辆、建筑和水利等工业技术部门中占有愈来愈重要的地位。因此,掌握工程振动测试技术中的基本概念、原理、分析方法和测试技术,在解决工程实际问题中的振动问题是十分重要的。


工程振动测试技术课程主要介绍的就是实验方法。为方便大家的学习,本课程在讲解过程中本着由浅入深、通俗易懂的原则,以趣味性的生活实例为讲授方法、着重介绍有关的基本概念和原理、设备操作、菜单选择所要注意的问题。以及振动基本参数的测试、实验模态分析等实验方法在工程中的应用等内容。结合工程实例讲解,避免了繁琐的数学推导,使此课程更加简单易学。本课程提供了若干个教学实验的全程录像,解决了此课程的实验问题。通过学习可使学习者初步掌握解决振动问题的实验方法。

在教材方面采用了与之配套的互联网+《工程振动测试技术》这一新形态教材,它的特色是:在每一页引入了二维码,扫描二维码可看到测试设备原理中的动画演示,实验视频录像等。

本课程历经40多年的发展与沿革,2007年被评为国家精品课程、2013年被批准为国家资源共享课《工程振动与测试》的实验部分、2020年被认定为首批国家级一流本科课程。本课程由天津大学刘习军、马志赛、张素侠、刘鹏等老师主讲和辅导。

课程大纲

绪论

1 绪论

第一章 振动的基本理论

1.4多自由度振动系统--案例

1.1振动系统的组成

1.2单自由度系统的振动

1.3多自由度系统的振动

第一章 测验

第二章 工程振动测试系统概述

2.1工程振动测试理论和任务

2.2工程振动测试系统概述

2.3工程振动测量中参量和仪器的选择

2.4实验 振动测试系统(实验设备)的展示

第二章 测验

第三章 传感器的工作原理

3.1传感器的工作原理

3.2位移和加速度传感器

3.3相对式发电型传感器的机电变换原理

3.4相对式传感器参量型的机电变换原理

3.5相对式电涡流传感器的机电变换原理

3.6惯性式发电型传感器的机电变换原理

3.7压电式加速度传感器的机电变换原理(视频1、视频2)

3.8压电式加速度传感器--电压放大器(视频1、视频2)

3.9压电式加速度传感器--电荷放大器

3.10惯性式传感器的其它型机电变换原理(视频1、视频2)

3.11实验 振动传感器的安装

第三章 测验

第四章 振动测试仪器及设备

4.1微积分放大器(视频1、视频2)

4.2模拟滤波器(视频1、视频2)

4.3振动测试仪器的校准

4.4振动测试仪器的相对校准

4.5激振器和力锤

4.6振动台

4.7实验 振动传感器校准实验

第四章 测验

第五章 数字信号分析(Ⅰ) - 傅里叶分析

5.1 数字信号分析的基本知识(视频1、视频2)

5.2 傅里叶变换

5.3 有限离散函数的傅里叶变换

5.4 快速傅里叶变换

5.5 采样定理与频率混淆(视频1、视频2)

5.6 泄漏与窗函数(视频1、视频2)

5.7 采样定理与窗函数----案例

5.8 数字信号分析仪的工作原理及简介

5.9 实验 车辆—桥梁耦合系统动态应变及冲击系数测试实验

第五章 测验

第六章 虚拟仪器实验

6.1 虚拟仪器概述

6.2 虚拟仪器的编制

6.3 实验-1 虚拟仪器的应用及编制1

6.4 实验-2 虚拟仪器的应用及编制2

第六章 测验

第七章 实验模态分析简介

7.1模态分析简介

7.2传递函数和频响函数

7.3 模态参数识别(视频1、视频2)

7.4传递函数的物理意义

7.5模态分析中的几种激振方法

7.6实验模态分析过程及案例

7.7环境激励法的实验模态分析简介

7.8 实验1 车辆-桥梁耦合系统模态分析实验

7.9 实验2 编钟的振动特性测试

第七章 测验

第八章 数字信号分析(Ⅱ) - 小波分析

8.1傅里叶变换的特点及扩展

8.2连续小波变换

8.3小波变换的步骤及小波的选取

8.4连续小波变换--案例

8.5正交小波的快速算法及案例

8.6小波包变换

8.7小波包变换—案例

8.8小波变换的工程应用--案例

8.9 实验1 高阶振动基本参数测试实验

8.10 实验2 覆冰导线舞动实验

第八章 测验

第九章 基本振动参数常用的测量方法

9.1 简谐振动参数的测量

9.2 机械系统固有频率的测量

9.3 衰减系数及阻尼比的测量

9.4 振型曲线的测量

9.5 质量和刚度的测量

9.6 实验 龙洗综合振动实验及重力波实验

第九章 测验

第十章 表面振动波的非接触测试方法

10.1三维非接触式形貌测量方法简介

10.2傅里叶变换莫尔法

10.3工程实例

第十一章 课程总结

11.1测试技术中应注意的几个问题

11.2实验中应注意的几个问题