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动态测试技术-振动力学核心课程
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课程介绍

教学大纲

一、课程基本信息
1、课程代码:EM306
2、课程名称(中/英文):动态测试与分析技术/ Dynamic Measurements & Analysis Techniques 
3、学时/学分:43/2.5
4、先修课程:《振动力学》《概率论与数理统计》《电工电子学》
5、面向对象:工程力学,船舶海洋工程,土木工程,机械工程及其相关专业。
6、开课院(系)、教研室:船舶海洋与建筑工程学院工程力学系
7、教材、教学参考书:
动态测试与分析技术,方之楚 杨长俊 余征跃,上海交通大学教材,2005。
振动力学,刘延柱 陈文良 陈立群,高等教育出版社,2003。
传感与测试技术,王昌明 孔德仁 何云峰,北京航空航天大学出版社,2005。
工程振动试验分析,李德堡 陆秋海,清华大学出版社,2004。
模态分析理论与应用,傅志方 华宏星,上海交通大学出版社,2000。
噪声与振动控制技术基础,盛美萍 王敏庆 孙进才,科学出版社,2001。
Vibration testing: theory and practice /Kenneth G. McConnell, Paulo S. Varoto. John -2nd ed.  Wiley & Sons,Inc, 2008.

二、课程性质和任务
《动态测试与分析技术》是工程力学专业及其相关专业一门重要的学科基础课程。本课程主要任务使学生在学习振动力学、概率论与数理统计、电工电子学等课程后掌握动态测试与分析技术的基本原理和技能、学会如何使用这些技术在工程实践中设计和构筑动态测试系统,独立获得工程中复杂系统的各种动态参数信息并加以分析,从而保证工业产品的质量和创新发展创造条件。本课程具有知识与技术的综合程度高、实践性强等特点,直接培养学生的动手能力和独立解决实际问题的能力。

三、教学内容和基本要求
1、动态测试概论
介绍动态测试(振动测量)的基本知识,动态测试系统的主要性能指标,分贝的概念和误差来源。
2、动态信号特征分析
动态信号分类:正弦信号、周期信号、瞬态信号和随机信号的时域、频域和概率分析。
3、动态信号数字化与分析仪
动态信号数字化,采样定理与FFT,量化与误差,混叠与滤波,泄漏与加窗等,动态信号分析仪的组成和性能指标。
4、传感器与信号调理
传感器基本原理,常用振动传感器介绍及信号调理,最新传感器技术介绍。
5、激振设备与方法
激振原理:电动式、液压式、机械式、声、磁电、压电等,振动与激振设备介绍:振动台、激振器、冲击力锤。
6、基本振动系统动态特性及系统参数的测量
介绍基本振动系统动态特性及系统参数的测量,如频率、阻尼、质量、刚度等。
7、机械阻抗与模态分析
机械阻抗基本介绍和测量方法;模态分析原理和模态参数测量方法。
8、其他专题:转子系统测量、噪声测量等
9、动态测试应用
10、动态测试在工程中的应用介绍。

四、实验(上机)内容和基本要求
实验教学分基本实验和期末创新实验。
1、LABVIEW编程与信号合成
LABVIEW软件编程入门及信号合成模拟。
2、动态信号分析
利用LABVIEW软件对动态信号进行时域分析、频率分析和概率分析等。
3、电荷放大器使用
了解电荷放大器的功能和组成。
4、传感器标定
掌握传感器标定原理,学会常用传感器的标定,如压电式加速度传感器,力传感器,电涡流位移传感器。
5、振动系统基本参数测量
振动基本参数测量,包括位移、速度、加速度、频率、阻尼的测量。
6、频响函数测量
学会结构传递函数的测量,并掌握传递函数的不同描述形式。
7、结构模态分析
使用锤击法测量结构的模态参数,掌握几何建模、传递函数测量、模态定阶、模态拟合、结果显示和分析、完成报告。
8、转子系统参数测量
学会转子系统参数测量的方法,掌握转子临界转速测量、轴心轨迹分析和时频分析等。
9、期末考试:自拟创新实验

五、对学生能力培养的要求
本课程教学采用课堂理论教学和实验教学相结合的教学方式。课堂教学注重学生基本知识和基本原理的掌握,实验教学注重学生基本方法和基本技能的培养。
实验教学分为基本实验和创新实验。基本实验贯穿学习全过程。 在完成课程基本实验要求的同时,以小组为单位,自拟一个综合创新实验。要求在充分了解振动力学相关背景知识的基础上,提出实验问题,自行制定实验方案,完成实验内容,并对实验结果进行分析研究,撰写创新实验报告。并要求制作PPT,在期末在全班范围内答辩交流。学生参与整个创新实验过程,用自己所学知识,提出问题,探索规律,解决问题,培养了学生的创新意识,锻炼了学生综合能力。

六、其它说明
1、本课程相关的辅导材料和课程信息全部上网,可以从学校课程中心入口,也可以直接登录课程网站。
   课程中心地址:http://cc.sjtu.edu.cn
   课程网站地址:http://sites.google.com/site/vibrationtesting/
2、基于学业规范的要求(道德行为规范、作业规范、试验规范等)
 应遵守学校《上海交通大学学生手册(本科生)》里有关学术诚实的条例
 上课准时;上课期间,关掉手机
 学生进入实验室,必须遵守上海交通大学学生实验守则,听从实验教师的安排
3、课程考试考核:平时课堂练习和基本实验占50%,期末创新实验占50%。