《车辆振动与噪声控制》课程教学大纲

《车辆振动与噪声控制》课程教学大纲

课程代码：020242025

课程英文名称：Control of Vehicle Vibration and Noise

课程总学时：32 讲课：26 实验：6 上机：0

适用专业：车辆工程装甲车辆工程能源与动力工程交通运输

大纲编写（修订）时间：2017.5

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

车辆振动与噪声控制是车辆工程专业、装甲车辆工程、能源与动力工程和交通运输专业的专业选修课。面对激烈竞争的汽车市场，除了提高汽车的各项性能指标和经济指标外，降低汽车振动与噪声，提高汽车运行舒适度已成为现代汽车设计及新技术开发研究的一个重要方面。本课程的主要任务是使学生了解并掌握汽车振动的基本要素；单自由度、二自由度及多自由度振动的基本特性；随机振动的统计特性及汽车的平顺性分析。通过本课程的学习，能培养学生对工程实际问题观察、分析及解决的能力，为从事专业设计与研究打下坚实的基础。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

通过本课程的学习，学生要对本课的基本内容有系统的理解，掌握其基本概念、理论和方法，运用这些理论分析，解决工程实际问题，并达到如下要求：

1．具有建立典型汽车结构力学模型的能力，并能够确定其边界条件和初始条件。

2．掌握模型系统的模态分析与响应分析方法。

（三）实施说明

教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时，课时分配表仅供参考。教师要注重对基本概念、基本方法和解题思路的讲解，以便学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。根据专业特点，教师应结合实际问题，在教学过程中注意理论与实际结合，突出实际应用。

（四）对先修课的要求

本课程的先修课程有《高等数学》等相关课程。

（五）对习题课、实验环节的要求

结合有关章节中的重点和难点问题以及典型的问题，安排一定的习题练习，并以讲、练、讨论相结合的方式进行。引导学生对所学内容的基本概念、基本原理和基本方法有更加深入的了解。结合每次课的内容、重点和难点，有针对性的布置与有关实际问题相联系的思考题。

（六）课程考核方式

1.考核方式：考查。

2.考核目标：考核学生对单自由度及多自由度振动基本原理掌握情况，在此基础上掌握模态分析的基本理论。通过对汽车模型的简化，在一定路面激励下，分析汽车的平顺性。

3.成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩占10%，实验成绩占10%，考试成绩占80%。

平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出。

（七）主要参考书目:

《汽车振动分析与测试》，周长城等编，北京大学出版社，2015.1

二、中文摘要

车辆振动与噪声控制是车辆工程的专业课程。通过系统的理论学习，使学生掌握车辆振动的基本理论及建模方法，为以后从事汽车设计及汽车试验工作打下良好的理论基础，并培养独立分析问题的能力。课程主要内容包括：单自由度、二自由度、多自由度系统的振动分析；随机振动概述；车辆的平顺性分析。

三、课程学时分配表

四、教学内容及基本要求

第1部分单自由度系统的振动(讲课4学时)

第1.1部分单自由度振动系统的自由振动(讲课2学时)

具体内容：求解单自由度振动系统的自由振动

重点：有阻尼自由振动振幅的几何级数衰减

难点：有阻尼自由振动振幅的几何级数衰减

第1.2部分单自由度振动系统的强迫振动(讲课2学时)

具体内容：求解单自由度振动系统的强迫振动

重点：简谐激振力作用下的强迫振动

难点：简谐激振力作用下的强迫振动

第2部分二自由度系统的振动(讲课6学时)

第2.1部分二自由度振动系统(讲课2学时)

具体内容：二自由度振动系统微分方程建立

重点：运动微分方程的建立

难点：运动微分方程的建立

第2.2部分二自由度振系的自由振动(讲课2学时)

具体内容：求解二自由度振系的自由振动

重点：固有频率、主振型及主振动

难点：主振型

第2.3部分二自由度系统的强迫振动(讲课2学时)

具体内容：求解二自由度系统的强迫振动

重点：简谐激振力下的强迫振动

难点：简谐激振力下的强迫振动

第3部分多自由度系统的振动(讲课6学时)

第3.1部分多自由度振动系统运动微分方程的建立(讲课2学时) 具体内容：多自由度振动系统运动微分方程的建立

重点：直接法拉格朗日法

难点：直接法

第3.2部分无阻尼多自由度振动系统的模态分析(讲课2学时) 具体内容：求解无阻尼多自由度振动系统的模态矩阵

重点：坐标变换模态分析

难点：模态分析

第3.3部分无阻尼多自由度系统的响应计算(讲课2学时) 具体内容：求解无阻尼多自由度系统的响应计算

重点：自由振动响应强迫振动响应

难点：自由振动响应

实验1：简支梁的实验模态分析

实验2：汽车零部件的扫频试验

第4部分随机振动概述(讲课2学时)

具体内容：了解随机振动的基本概述

重点：平稳随机振动及各态历经随机振动随机振动的统计特性难点：平稳随机振动及各态历经随机振动

第5部分汽车的平顺性(讲课6学时)

第5.1部分路面不平度的统计特性(讲课2学时)

具体内容：路面不平度的统计特性

重点：空间功率谱时间功率谱

难点：空间功率谱

第5.2部分汽车悬架动挠度计算(讲课2学时)

具体内容：汽车悬架动挠度计算

重点：路面不平度对汽车悬架动挠度的影响

难点：给定路面不平度，会计算悬架动挠度

第5.3部分汽车轮胎动载荷计算(讲课2学时)

具体内容：汽车轮胎动载荷计算

重点：路面不平度对汽车动载荷的影响

难点：给定路面不平度，会计算轮胎动载荷