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,200
5.
5.邵忍平. 机械系统动力学.北京：机械工业出版社,2005
6.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。

课程内容：
第一讲绪论
第1节机械系统中常见的动力学问题
第2节解决机械动力学问题的一般过程
第3讲机械系统动力学分析的发展方向及前沿
本章重点、难点：辨析机械系统中的动力学问题及机械系统动力学问题分析的一般过程。

本章教学要求：要求学生了解机械系统动力学课程学习的目的，方法。

第二讲机械系统的动力学方程的原理与方法
第1节机械系统的动力学模型
第2节建立机械系统的动力学方程的原理与方法
第3节动力学方程的求解方法及实验
本章重点、难点：机械系统动力学方程的求解方法。

本章教学要求：要求学生针对自己的研究课题中的动力学问题进行动力学方程的建立及求解。

第三讲刚性机械系统动力学
第1节单自由度机械系统的动力学模型
第2节不同情况下单自由度系统的动力学方程及其求解方法
第3节基于拉格朗日方程的多自由度机械系统建模方法
第4节具有力约束的两自由度系统的动力学方程
本章重点、难点：不同情况下单自由度系统的动力学方程及其求解方法。

本章教学要求：要求学生掌握刚性机械动力学方程模型的建立及求解方法。

第四讲刚性平面机构惯性力的平衡
第1节机械系统中构件的质量替代
第2节机构平衡的基本条件与平衡方法
第3节机构惯性力平衡的方法
第4节机构运动平面内的惯性力矩的平衡
本章重点、难点：机构惯性力的平衡方法及运动平面内的惯性力矩的平衡。

本章教学要求：要求学生掌握机构平衡的基本条件与平衡方法，了解机构惯性力的平衡方法及运动平面内的惯性力矩的平衡。

第五讲含弹性构件的机械系统动力学分析
第1节轴扭转变形时传动系统动力学分析
第2节含弹性构件的平面连杆机构的有限元分析法
第3节含弹性从动件的凸轮机构
第4节考虑构件弹性的机构设计
本章重点、难点：含弹性构件的平面连杆机构的有限元分析法以及考虑构件弹性的机构设计思路。

本章教学要求：要求学生掌握考虑构件弹性的机构设计方法。

第六讲挠性转子的系统振动与平衡
第1节转子在不平衡力作用下的振动
第2节单圆盘挠性转子的振动
第3节多圆盘挠性转子的振动
第4节复杂转子系统动力学分析
本章重点、难点：复杂转子系统动力学分析。

本章教学要求：要求学生掌握挠性转子的系统振动内因，了解挠性转子的平衡方法。

第七讲含间隙运动副的机械系统动力学
第1节采用连续接触间隙副模型的机械运动精度分析及动力学分析
第2节采用两状态间隙移动、转动副模型的机械动力学分析
第3节间隙对机械动力学性能的影响
本章重点、难点：含间隙运动副的机械系统动力学分析方法的了解和掌握。

本章教学要求：要求学生掌握间隙对机械动力学性能的影响。

第八讲含变质量构件的机械系统
第1节变质量刚体、构件的运动、动力学方程
第2节含变质量构件的单自由度系统的动力学分析
本章重点、难点：含变质量构件的单自由度系统的动力学分析方法。

本章教学要求：要求学生掌握含变质量构件的单自由度系统的动力学分析方法。

第九讲机械系统动力学数值仿真算法基础
第1节机械系统动力学方程求解方法
第2节机械系统动力学方程求解算法及程序
本章重点、难点：机械系统动力学方程求解程序的编写。

本章教学要求：要求学生掌握常见机械系统动力学方程求解程序的编写。