“机械动力学”课程教学大纲
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
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。
机械动力学与振动学课程教学大纲
(中文)机械动力学与振动学 (英文)Dynamics and Mechanical Vibrations 专业必修课 本科三年级(Senior, Undergraduate) 中、英文(Chinese and English) 机械与动力工程学院(School of Mechanical Engineering) 高等数学、 线性代数、 材料力学、 静力学(Calculus, Materials Mechanics, Statics, and Linear Algebra) 华宏星、饶柱石、郑辉、李 鸿光、荆建平、彭志科、张 志谊、李富才、雷敏、龙新 华、张海滨、董兴建、董广 明、陈锋等
多自由度系 统的振动
10
课堂教学
作业
简单连续系 统动力学方 程与自由振 动
6
课堂教学
ห้องสมุดไป่ตู้
作业
机械振动的 控制
5
课堂教学
作业
能对多自由度系统的 自由振动和强迫振动 响应, 从频域上理解动 力吸振的概念及工程 应用。 对振动模态和振 型等概念有个较清楚 的认识并能够利用模 态法对多自由度系统 的响应进行求解。 。 能对简单连续系统建 立运动方程, 进一步理 解振动模态和振型函 数的概念 能够对一个较简单机 械系统的振动采用多 种方法和途径实现振 动控制, 具备振动控制 等相关技术工作的适 应能力。
*教学内容、进度安排及 要求 (Class Schedule & Requirements)
2 2
课堂教学 课堂教学
3
课堂教学
作业
16
课堂教学
作业
能够求解单自由度系 统的自由振动和强迫
振动响应, 振动隔离和 转子不平衡等问题。
转子不平衡 引起的振动 与隔离 2 实验 实验报 告 掌握转子不平衡引起的振 动特点及隔离方法
机械动力学教学大纲 - 机电工程学院
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
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。
机械系统动力学课程简介及大纲
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 (2)
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及实验大纲
《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
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
《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。
动力机械基础课程教学大纲五篇范文
动力机械基础课程教学大纲五篇范文第一篇:动力机械基础课程教学大纲动力机械基础课程教学大纲发布:苏州大学物理科学与技术学院发布时间:2009-06-19 11:24:41 查看次数:1040动力机械基础课程教学大纲课程编号:08130008 课程类别:专业教学课程授课对象:热能与动力工程专业开课学期:第六学期学分:3学分主讲教师:陶永明等指定教材:蔡兆麟主编,《能源与动力装置基础》,中国电力出版社,2004年教学目的:使学生掌握汽轮机、燃气轮机和水轮机等叶轮式原动机械的基本知识、基本构造、性能和工作原理;掌握利用煤、油、气等常规矿物燃料进行发电的工艺流程、系统构成、工作原理和经济性评价方法;掌握热电联产的工作原理和经济性评价方法;掌握蒸汽轮机、燃气轮机联合循环及煤的洁净利用技术;了解利用核燃料、水能、太阳能、地热能、风能、海洋潮汐能等清洁能源进行发电的基本原理和系统;为学生今后从事热能与动力工程相关工作打下较好的理论基础。
第二章叶轮机械的基本理论课时:3周,共9课时教学内容第一节典型结构和级一、典型结构离心泵、通风机、透平膨胀机、增压器、涡轮喷气发动机二、级组成、表示方法、能量转换第二节叶轮中能量转换一、叶轮进出口速度三角形定义、画法、三角形几何尺寸的确定二、动量定理和动量矩定理叶轮轴向力、周向力、喷气发动机推力的计算依据、叶轮力矩的计算公式三、欧拉方程式由动量矩定理得到机械功率和欧拉功、讨论四、欧拉方程的应用根据计算功来确定叶轮的几何参数、分叶片无限多和叶片有限多两种情况分析五、反作用度定义、公式、讨论、叶轮机械的分类第三节典型静止通流部件一、连续性方程的应用径流机械、轴流机械和圆管道部件、蜗壳二、有叶与无叶部件种类、特点、适用方程式三、对称与不对称部件种类、特点第四节一元流动分析一、级中流体参数的变化离心压缩机、单级轴流水轮机、多级轴流汽轮机、轴流通风机二、级和机器的性能参数流量、能量头、压力比、扬程、损失、效率、功率第五节轴流式机械的二元理论一、基元级和叶栅定义、意义二、叶栅理论和殴拉功叶片力、殴拉功与具体叶型几何参数的关系三、径向平衡方程求解径向平衡方程,得到沿着半径方向的流体参数分布四、轴流长叶片级与流型流型定义和作用,长叶片级的叶栅设计思路思考题:1、级的定义是什么?有哪些形式的级?2、速度三角形用于流道的哪些截面?3、原动机中各种能量头的关系是怎样的?4、原动机的主要性能参数有哪些?5、汽轮机流道内流体的参数是怎么变化的?6、轴流机械基元级的定义上什么?基元级与长叶片级的关系如何?7、有叶和无叶静止流道分析各用哪些基本方程?8、蜗壳式部件分析时有哪些假设?第四章涡轮机课时:8周,共24课时教学内容第一节概述一、汽轮机级的工作原理级的组成、热力过程曲线、反动度、蒸汽对叶片的作用力二、冲动级和反动级定义、种类、特点第二节汽轮机级内能量转换过程及效率一、蒸汽在静叶栅通道中的膨胀过程喷嘴出口汽流速度计算、喷嘴中汽流的临界状态、喷嘴截面积的变化规律、喷嘴流量计算、蒸汽在喷嘴斜切部分的流动二、蒸汽在动叶栅中的流动与能量转换过程动叶的速度三角形、轮周功、动叶栅出口汽流相对速度、动叶损失三、级的轮周效率和速度比级的轮周效率的公式、速度比的定义、最佳速度比四、级内其他损失和效率级内其他损失的产生原因、大小、减小的措施、级的内效率和内功率五、长叶片级长叶片级不能采用等截面直叶片的原因分析、长叶片级的特点第三节多级汽轮机一、多级汽轮机的特点和工作过程特点和工作过程分析二、多级汽轮机的损失前后端轴封的漏汽损失、汽轮机进、排汽机构的压力损失、机械三、汽轮机装置的效率和功率内效率、内功率、轴端功率四、多级汽轮机的轴向推力组成、大小、平衡、推力轴承的作用五、提高汽轮机单机容量影响凝汽式汽轮机单机容量的因素分析、提高容量的办法六、中间再热式汽轮机特点、作用七、供热式汽轮机背压式汽轮机、调节抽汽式汽轮机、经济性和环境效益八、汽轮机的凝汽系统和设备系统组成、作用第四节汽轮机自动调节一、汽轮机液压调节系统的工作原理汽轮机自动调节的任务、调速原理和保护功能、液压调速系统的工作原理、静态特性、组成部分二、汽轮机数字电液调节系统(DEH)简介系统组成、功能、运行方式、控制模式第五节燃气轮机一、概述航空燃气轮机、地面燃气轮机的结构和特点、燃气轮机与内燃机和汽轮机的比较二、简单燃气轮机装置和热力循环装置原则性系统、热力循环的分析、推进器的性能参数三、提高燃气轮机的效率和比功复杂循环燃气轮机的原理第六节水轮机一、结构类型混流式水轮机、轴流式水轮机、贯流式水轮机、切击式水轮机二、水轮机的工作特性工作参数、流量调节、水轮机的特点、存在的问题思考题:1、蒸汽在汽轮机级进行能量转换时存在哪些损失?2、汽轮机的轴向推力由哪几部分组成?平衡轴向推力的措施有哪3、为什么说供热式汽轮机的热经济性比凝汽式汽轮机好?4、带反动度的冲动级的热力过程曲线是怎样的?5、凝汽设备的组成部分有哪些?工作原理是什么?6、齿形轴封的工作原理是什么?7、提高汽轮机单机容量的主要措施有哪些?8、为什么长叶片必须做成变截面扭叶片?9、汽轮机的液压调速系统由哪几部分组成?各部分的功能是什么?10、汽轮机需要哪几种主要保护系统?11、汽轮机数字电液调节系统由哪几部分组成?12、燃气轮机与内燃机和汽轮机相比分别有什么特点?13、航空燃气轮机和地面燃气轮机的主要差别是什么?14、水轮机的主要特点有哪些?15、产生湿汽损失的原因是什么?有何危害?如何减轻?第十一章发电厂系统及其他动力装置课时:7周,共21课时教学内容第一节火电厂热力系统一、蒸汽动力循环朗肯循环、回热循环、中间再热循环、热电循环二、火电厂热力系统基本生产流程、火电厂热力系统及各分系统三、火电厂热经济性评价凝汽式发电厂的效率和主要经济性指标、热电厂的总耗热量分配、热经济性指标和燃料节省第二节联合动力循环一、燃气-蒸汽联合循环目的、型式、应用、缺点二、IGCC与PFBC-CC的研究与开发系统组成、工艺过程、主要特点三、对热平衡试验的要求稳定工况、试验时间、排污、试验精度四、热效率水平最低热效率、净效率五、设计锅炉时热效率的确定选q3、q4、q5、排烟温度、过量空气系数、灰分第三节核能发电一、核能发电的优点核燃料的特点、污染、技术水平二、核燃料与核反应堆核裂变燃料、核聚变燃料、核反应堆的种类三、压水堆热电厂组成、工作流程四、现状国外、我国第四节水电站一、水能资源与水力发电水能资源的优点、利用现状、水力发电的基本原理二、水电站的基本类型坝式水电站、河床式水电站、引水式水电站第五节利用其他能源发电一、利用太阳能发电概述、生产流程、聚光装置、发展状况二、利用地热发电概述、类型及原理、发展状况三、风力发电原理、结构、现状四、海洋潮汐发电概述、原理、形式、状况思考题:1、为什么蒸汽动力循环不用卡诺循环而用郎肯循环?2、回热循环、再热循环和热电循环各有什么优点?3、燃煤火电厂的生产流程是怎样的?4、热力除氧的工作原理是什么?5、单元制主蒸汽管道系统有什么优点?6、给水回热加热系统由哪些部分组成?7、为什么大型汽轮机组要采用旁路系统?8、为什么要采用燃气-蒸汽联合循环?有哪几种常见形式?9、IGCC的工作原理是什么?10、PFBC-CC的工作原理是什么?11、压水堆核电站主要由拿几部分组成?12、太阳能、地热能、风能和潮汐能发电的工作原理是什么?参考书目1.张克危,《流体机械原理》(上册)。
机械类各科教学大纲
机械类各科教学大纲一、课程目标本教学大纲旨在培养学生扎实的机械类相关知识和技能,使他们能够在机械工程领域中具备综合素质和创新能力。
通过本课程的学习,学生应能够掌握以下内容:二、机械基础知识1.力学:包括静力学、动力学、弹性力学等内容,并能应用这些知识解决实际机械问题。
2.材料力学:学习材料的性能、应力应变关系以及破坏机理等,并能评估材料的适用性和耐久性。
3.热学:学习热力学和热传导等内容,并能分析机械系统中的热工问题。
4.流体力学:学习流体的性质和流动规律,能够分析和解决与流体有关的问题。
三、机械设计与制造1.机械设计:学习机械设计基本原理和方法,能够进行机械零部件的设计、选型和优化。
2.机械制造工艺:学习机械加工、焊接、铸造等制造工艺,熟悉机械零部件的加工过程和工装夹具的设计。
3.计算机辅助设计与制造:掌握常用的CAD/CAM软件,能够进行机械设计和制造过程中的计算机辅助工作。
四、控制与自动化技术1.控制理论:学习控制系统的基本原理和数学模型,能够进行系统的建模和稳定性分析。
2.自动控制:学习传感器、执行器和控制器等自动控制系统的组成和工作原理,能够设计和实现简单的自动控制系统。
3.机电一体化技术:学习电气和机械的基本知识,了解机电一体化系统的构成和应用。
五、实验与实践能力1.机械实验:进行常见的力学、热学、流体力学等实验,熟悉实验仪器的使用和数据处理方法。
2.项目实践:参与机械相关的项目实践,掌握项目管理和团队合作的能力。
六、工程伦理与安全1.工程伦理:学习工程师的职业操守和道德规范,了解知识产权和科研诚信等问题。
2.安全知识:学习机械工程安全的基本知识,了解相关法规和标准,能够识别和预防潜在的安全风险。
七、教学方法本课程采用多种教学方法,包括理论讲授、实验演示、案例分析和课堂讨论等。
学生将通过这些方法加强理论知识的理解,并能够运用所学知识解决实际问题。
八、课程评估本课程的评估方式包括考试、实验报告、项目报告等多种形式,旨在全面评估学生的机械类知识和能力。
《机械与动力综合实验II》课程教学大纲
《机械与动力综合实验II》课程教学大纲课程名称:机械与动力综合实验II课程代码:ME347学分/学时:3学分/48学时开课学期:秋季学期(第7学期)适用专业:机械工程及自动化、热能与动力工程专业的试点班先修课程:机械工程导论,设计制造基础I、II,工程热力学,传热学,机械动力与振动学,理论力学,电工与电子技术,材料力学,控制理论基础,机电控制与测试技术,流体传动与控制,机械与动力综合实验I等相关课程后续课程:无开课单位:机械与动力工程学院开课老师:施光林等一、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:《机械与动力综合实验II 》是适用于机械工程及自动化、热能与动力工程专业的试点班学生的一门专业技术课。
教学目标:《机械与动力综合实验II》旨在培养机械工程及自动化、热能与动力工程专业的试点班学生在掌握包括《机械工程导论》,《设计制造基础I、II》,《工程热力学》,《传热学》,《机械动力与振动学》,《理论力学》,《电工与电子技术》,《材料力学》,《控制理论基础》,《机电控制与测试技术》,《流体传动与控制》,《机械与动力综合实验I》等前期课程的基础上,重在培养学生设计涉及到机械与动力两大专业至少两门课程内容相关的综合实验的基本方法与基本能力,以及进行实验的动手能力,为今后毕业设计课程的学习,以及从事工程技术工作、科学研究和开拓新技术领域,打下坚实的基础。
(A3,A4.1,A4.2,A5.1,A5.2,A5.3,A5.4,B1,B2,B3,B4,C3,C4)本课程设计了四个综合实验,每个实验一般要涉及到机械与动力两大专业至少两门课程内容,主要包括实验的设计、实验装置的制作、操作与实验结果分析。
具体有下列内容:1.绪论(A3,A5.1,B2,C4.3)重点内容:本课程的意义、目的,本课程的具体要求与内容安排,综合实验设计的一般方法,综合实验操作的一般步骤,综合实验分析的一般要求。
机械动力学-上海交通大学机械与动力工程学院
1《机械动力学》课程教学大纲 课程名称:机械动力学(400+)课程代码:学分/学时:3学分/51学时开课学期:秋季学期、春季学期适用专业:机械设计及理论、机械制造工艺与设备、机械电子工程、车辆工程、热能与动力工程、核工程、建筑环境与设备先修课程:理论力学、机械设计基础三(机械原理)后续课程:高等机械动力学(研究生课程500+)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:随着科技的飞速发展,现代机械系统的动力学分析、设计和控制技术成为机械产品技术水平和市场竞争力的关键之一。
本科生《机械动力学》课程为我院机械工程专业的一门专业选修课。
课程将介绍现代机械系统动力学的建模、分析和计算的基本方法和软件工具,以及在机器人动力学、回转机械动力学、车辆动力学、动力机械、航天器动力学、运动生物力学等多个领域的应用与发展,使学生掌握高水平机械系统分析和设计的方法,拓宽知识面和视野。
教学目标:课程的教学目标是让学生初步掌握现代机械系统动力学,尤其是多体系统理论的建模、分析和计算的基本方法,达到初步掌握简单机械系统的动力学分析方法,了解机械动力学学科发展的前沿问题和相关领域工程应用的目的,为学习后继课程、从事相关领域的工程技术工作、科学研究,以及开拓新技术领域,打下坚实的基础。
具体包括基础知识、理论方法和工程应用三个方面的教学目标:1.基础知识教学目标:掌握机械动力学建模和分析的基本原理。
[A3]22.理论方法教学目标:掌握机械动力学学科的基本概念和理论分析方法,包括动力学正问题与逆问题、动力学分析和综合方法、多刚体动力学方法等基本理论知识,为未来从事研究生深造的学生提供基础;[A4]3.工程应用教学目标:机械动力学分析实践能力的锻炼,培养学生运用机械动力学建模和分析方法,对实际机械系统进行动力学分析的能力,了解机器人动力学、回转机械动力学、车辆动力学等领域应用,具备从事机械系统动态性能分析和设计的工程应用能力;[A5,B2]二、课程教学内容及学时分配(含实践、自学、作业、讨论等的内容及要求)1.引言(2学时)内容:机械系统动力学的发展历史;机械系统动力学的研究前沿;机械系统动力学的研究对象。
机械动力学课程教学大纲
“机械动力学”课程教学大纲英文名称:Mechanical Dynamics课程编号:MACH3441学时:32 (理论学时:32 实验学时:课外学时:2 实验)学分:2适用对象:机械设计、机械制造及自动化、机械电子工程、流体机械、电机、电器、材料工程等本科生高年级。
先修课程:高等数学、普通物理学、理论力学、材料力学、线性代数使用教材及参考书:[1] 石端伟主编. 机械动力学. 北京:中国电力出版社,2007.[2] 张策主编. 机械动力学.北京:高等教育出版社, 2008.[3] 倪振华主编. 振动力学. 西安交通大学出版社,1988.一、课程性质和目的性质:专业课目的:1. 了解机械动力学的研究内容、发展历史以及最新研究进展。
2. 培养机械系统动力学分析的基本能力。
3. 了解机械系统动力学分析相关的CAE 软件。
4. 了解机械系统动态测试有关技术。
5. 培养查阅和运用相关科技文献进行动力学分析的初步能力。
6. 培养创新思维以及解决工程实际问题的能力。
7. 培养科学、严谨的工作作风。
二、课程内容简介随着现代机械装备朝着高精度、高效、大功率的方向发展,其动态性能指标的优劣越来越受到广泛关注和高度重视。
机械动力学已日益成为现代机械设计与制造工程领域不可或缺的基础知识。
本课程主要介绍机械系统动力分析的基本理论、分析方法、测试与控制技术以及典型机械系统动力学分析方法。
通过课程的学习,培养学生能够在机械系统动力分析方面具有明确的基本概念、必要的专业基础知识、一定的机械系统动力分析能力与计算能力。
三、教学基本要求1.了解相关机械系统动力学分析的新理论、新方法及发展趋向。
2. 掌握有关机械系统动力学分析的基本概念、基本理论与方法。
3. 了解典型机械系统动力学分析流程,具有进行工程实际问题分析的初步能力。
4. 建立正确的机械系统动力分析的思维方式,理论联系实际,具备一定的科研创新精神;5. 课后需要查阅文献,并开展讨论,完成作业。
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“机械动力学”课程教学大纲
英文名称:Mechanical Dynamics
课程编号:MACH3441
学时:32 (理论学时:32 实验学时:课外学时:2实验)
学分:2
适用对象:机械设计、机械制造及自动化、机械电子工程、流体机械、电机、电器、材料工程等本科生高年级。
先修课程:高等数学、普通物理学、理论力学、材料力学、线性代数使用教材及参考书:
[1] 石端伟主编. 机械动力学. 北京:中国电力出版社,2007.
[2] 张策主编. 机械动力学.北京:高等教育出版社, 2008.
[3] 倪振华主编. 振动力学. 西安交通大学出版社,1988.
一、课程性质和目的
性质:专业课
目的:
1.了解机械动力学的研究内容、发展历史以及最新研究进展。
2.培养机械系统动力学分析的基本能力。
3.了解机械系统动力学分析相关的CAE软件。
4.了解机械系统动态测试有关技术。
5.培养查阅和运用相关科技文献进行动力学分析的初步能力。
6.培养创新思维以及解决工程实际问题的能力。
7.培养科学、严谨的工作作风。
二、课程内容简介
随着现代机械装备朝着高精度、高效、大功率的方向发展,其动态性能指标的优劣越来越受到广泛关注和高度重视。
机械动力学已日益成为现代机械设计与制造工程领域不可或缺的基础知识。
本课程主要介绍机械系统动力分析的基本理论、分析方法、测试与控制技术以及典型机械系统动力学分析方法。
通过课程的学习,培养学生能够在机械系统动力分析方面具有明确的基本概念、必要的专业基础知识、一定的机械系统动力分析能力与计算能力。
三、教学基本要求
1.了解相关机械系统动力学分析的新理论、新方法及发展趋向。
2. 掌握有关机械系统动力学分析的基本概念、基本理论与方法。
3. 了解典型机械系统动力学分析流程,具有进行工程实际问题分析的初步能力。
4. 建立正确的机械系统动力分析的思维方式,理论联系实际,具备一定的科研创新精神;
5. 课后需要查阅文献,并开展讨论,完成作业。
四、教学内容及安排
第一章:绪论
1.熟悉研究机械动力学的意义。
2.熟悉机械动力学的主要研究内容。
教学安排及教学方式
第二章:单自由度系统的振动
1. 熟悉无阻尼和有阻尼系统的自由振动。
2. 熟悉等效质量与等效刚度的基本概念,掌握系统固有频率的计算方法以及系统对简谐激励的响应求解方法,熟悉系统对周期激励和任意激励的响应求解方法。
3. 熟悉隔振技术,了解简谐强迫振动理论的应用。
教学安排及教学方式
第三章:多自由度系统的振动
1. 掌握多自由系统的模态分析法(包括运动方程的建立、固有
振动分析、固有频率和振型求解、振型正交性和归一化以及响应的求解等)
2. 熟悉动力减振技术。
教学安排及教学方式
第四章:刚性构件组成的机械系统动力学
1. 初步掌握曲柄连杆构与差动轮系的动力学分析方法。
教学安排及教学方式
第五章:弹性构件组成的机械系统动力学
1. 初步掌握轴与轴系振动以及齿轮传动系统动力学分析方法。
教学安排及教学方式
第六章:典型机械系统动力学分析专题
1. 初步掌握高档数控机床和车辆的动力学分析方法。
2. 了解最新动力学分析方法和振动控制技术。
教学安排及教学方式
五、课外实践环节
1.典型机械系统实验模态分析技术(包括实验系统搭建、标定、参数选取,激励点与测试点选择,边界条件施加,频响函数测试,固有频率测试,振型动画显示等),2学时六、考核方式
闭卷;
闭卷考试成绩占 80 %,平时表现占20 % 。
七、本课程各教学环节对人才培养目标的贡献度见下表
注:1、各专业课程贡献度表根据本专业知识、能力、素质培养要求填写。
基础课程贡献度根据学校知识、能力、素质培养要求填写。
2、贡献度显著表示为◎,贡献度一般表示为○。
大纲制定者:吴成军大纲审核者:陈雪峰。