振动力学课程设计任务书

振动力学课程设计任务书

一、课程设计的目的

振动力学课程设计是工程力学专业集中实践环节的内容之一。学生运用所学的基础理论和专业知识通过课程设计的实践，巩固和掌握振动力学课程的知识。通过课程设计使学生了解结构振动研究的过程，培养学生的计算和分析能力。

二、课程设计的要求

学生需认真阅读课程设计任务书，参考有关资料，在规定的时间内独立完成课程设计任务。课程设计要求计算准确、文字通顺、图形精致。课程设计（含任务书和计算程序等）应装订成册。

三、课程设计的内容

振动力学课程设计的内容如下：

题目1：

1.图示振动系统，建立系统的振动微分方程，要求写出详细的过程。

2.求系统的振动固有频率。

3.计算系统的振动模态，绘制主振型的示意图。

4.计算系统的主质量、主刚度和简正振型矩阵。

5.初始条件为：，位移单位为m,速度单位为m/s。求系统自由振动的响应。

6.在左侧第一个物体上作用简谐力，求系统强迫振动的响应。

7.在固定端和第1个物体之间安装一个阻尼系数为 c1的阻尼器，在第1个和第2个物体之间安装一个阻尼系数为 c2的阻尼器，在第2个和第3个物体之间安装一个阻尼系数为 c3的阻尼器，在第3个物体和固定端之间安装一个阻尼系数为 c4的阻尼器。已知：c1=2c,c2=5c, c3=c,c4=3c。建立系统的有阻尼振动微分方程，计算系统的阻尼矩阵、模态阻尼矩阵。

8.用瑞利法估算系统的基频。

9.用矩阵迭代法计算系统的固有频率。

题目2：

1.图示振动系统，建立系统的振动微分方程，要求写出详细的过程。

2.求系统的振动固有频率。

3.计算系统的振动模态，绘制主振型的示意图。

4.计算系统的主质量、主刚度和简正振型矩阵。

5.初始条件为：，位移单位为m,速度单位为m/s。求系统自由振动的响应。

6.在左侧第三个物体上作用非周期激励力，u（t）为单位阶跃函数，求系统强迫振动的响应。

7.在固定端和第1个物体之间安装一个阻尼系数为 c1的阻尼器，在第1个和第2个物体之间安装一个阻尼系数为 c2的阻尼器，在第2个和第3个物体之间安装一个阻尼系数为 c3的阻尼器，在第3个物体和固定端之间安装一个阻尼系数为 c4的阻尼器。已知：c1=2c,c2=5c, c3=c,c4=3c。建立系统的有阻尼振动微分方程，计算系统的阻尼矩阵、模态阻尼矩阵。

8.用瑞利法估算系统的基频。

9.用矩阵迭代法计算系统的固有频率。

题目3：

1.图示振动系统，m1=m，m2=2m，k1=k2=k3=k，建立系统的振动微分方程，要求写出详细的过程。

2.求系统的振动固有频率。

3.计算系统的振动模态，绘制主振型的示意图。

4.计算系统的主质量、主刚度和简正振型矩阵。

5.初始条件为：，位移单位为m,速度单位

为m/s 。求系统自由振动的响应。

6.在左侧第一个物体上作用非周期激励力

，求系统强迫振动的响应。

7.在固定端和第1个物体之间安装一个阻尼系数为 c 1的阻尼器，在第1个和第2个物体之间安装一个阻尼系数为 c 2的阻尼器。已知：c 1=2c ，c 2=c 。建立系统的有阻尼振动微分方程，计算系统的阻尼矩阵、模态阻尼矩阵。

8.用瑞利法估算系统的基频。

9.用矩阵迭代法计算系统的固有频率。

题目4：

1.在图示扭转振动系统中，I 1=4I ，I 2=2I ，I 3=I ，k 1=5k ，k 2=3k ，k 3=2k 。建立系统的自由振动微分方程，要求写出详细的过程。

2.求系统的扭转振动固有频率。

3.计算系统的振动模态，绘制主振型的示意图。

4.计算系统的主质量、主刚度和简正振型矩阵。

5.初始条件为：，角位移单位为rad,角速度单位为rad/s 。求系统自由振动的响应。

6.在质量为I3的物体上作用简谐扭矩m（t）= M0 sin(ωt)，求系统强迫振动的响应。

8.在固定端和第1个物体之间安装一个阻尼系数为 c1的阻尼器，在第1个和第2个物体之间安装一个阻尼系数为 c2的阻尼器，在第2个和第3个物体之间安装一个阻尼系数为 c3的阻尼器。已知：

c1 =c，c2=5c，c3=2c 。建立系统的有阻尼振动微分方程，计算系统的阻尼矩阵、模态阻尼矩阵。

9.用瑞利法估算系统的基频。

10.用传递矩阵法计算系统的固有频率和模态。

题目5：

编程：振型叠加法求多自由度系统的稳态响应。

要求：能赋值，即m，k能够给定数值，如能够变化自由度更好；编程语言不限，程序能够运行并得出正确结果。

题目6：

自拟题目，利用振动力学基础知识即可，由老师审查题目是否合格。如：汽车刹车时安全带束缚乘客的力学模型的分析。在这里乘客受到安全带的束缚作用相当于振动中的隔振问题。