《车辆振动基础》教学大纲.docx

车辆振动基础教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码:04152061课程性质：专业选修课学分:2学分学时：32学时（理论32学时）先修课程：高等数学、概率论与数理统计、理论力学后续课程：汽车试验技术适用专业：车辆工程开课单位：车辆与交通工程学院一、课程说明车辆振动基础是车辆工程专业的一门专业选修课。本课程主要讲授和研究汽车振动的基本概念、基本理论等问题，对推动汽车振动技术研究的实际应用具有较高的指导价值。本课程注重振动的基本理论和分析方法的学习，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力，培养学生创新意识和科学思维，培养能适应车辆振动领域发展趋势的高素质技能型人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：理解机械振动的概念，了解振动系统研究方法，能够从不同着眼点对振动系统简单分类，从单自由度振动系统出发，定义振动问题和振动系统的基本概念，掌握汽车车身单自由度系统的振动并对车辆工程相关复杂工程问题建立振动模型并进行求解。课程目标2：掌握分析工程典型振动问题所必须的基本知识、基本理论和基本技能，能够分析基本的振动问题，设计简单的减震机构，掌握汽车振动的隔振分析，并对其进行优化设计。课程目标3：能够不断学习车辆振动领域的研究新进展，能体会我国在汽车振动与噪声领域国家发展规划和前瞻性政策的引领下，相关产业近年来所取得的巨大成就，把握车辆振动领域前沿理论、技术的发展动态，用掌握的科学知识服务于国家的建设。三、课程目标与毕业要求车辆振动基础课程教学目标对车辆工程专业毕业要求的支撑见表I0表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度L工程知识1.2能够将数学、物理和工程科学技术基础知识用于对车辆工程相关复杂工程问题建立数学模型并进行求解。课程目标1：理解机械振动的概念，了解振动系统研究方法，能够从不同着眼点对振动系统简单分类,从单自由度振动系统出发，定义振动问题和振动系统的基本概念，掌握汽车车身单自由度系统的振动并对车辆工程相关复杂工程问题建立振动模型并进行求解。H2.问题分析2.2能根据数学、自然科学和工程科学的基本原理分析车辆领域复杂工程问题，获得多种解决方案。课程目标2：掌握分析工程典型振动问题所必须的基本知识、基本理论和基本技能，能够分析基本的振动问题，设计简单的减震机构，掌握汽车振动的隔振分析，并对其进行优化设计。M12.终身学习12.2能适应职业发展要求，及时关注并跟踪、把握车辆工程及相关专业领域前沿理论、技术的发展动态，具备不断获取新的知识、技能，持续自我提升的能力。课程目标3：能够不断学习车辆振动领域的研究新进展，能体会我国在汽车振动与噪声领域国家发展规划和前瞻性政策的引领下，相关产业近年来所取得的巨大成就，把握车辆振动领域前沿理论、技术的发展动态，用掌握的科学知识服务于国家的建设。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点论时理学对应的课程目标L振动的基本概念1.1 引言1.2 振动系统的基本要素1.3 振动的研究方法1.4 振动的分类和表示方法教学要求：理解机械振动的概念，了解振动系统研究方法，掌握振动的分类，会分析振动问题并提出解决方法。重点：结合汽车对振动问题进行理解。难点：机械振动系统研究方法。21、32.单自由度系统的振动2.1 单自由度系统的自由振动2.2 单自由度系统的强迫振动2.3 非简谐激励下的强迫振动2.4 汽车车身单自由度系统的振动教学要求：理解单自由度系统的自由振动的概念，掌握单自由度系统的强迫振动，掌握汽车车身单自由度系统的振动。重点：单自由度系统的自由振动。难点：汽车车身单自由度系统的振动。41、33.二自由度系统的振动3.1 二自由度系统的运动微分方程3.2 无阻尼二自由度系统的振动教学要求：了解二自由度系统的运动微分方程，掌握无阻尼二自由度系统的振动，有阻尼二自由度振动系统和汽车的二自由度系统的振动。重点：无阻尼二自由度系统的振动。61、33.3 有阻尼二自由度振动系统3.4 汽车的二自由度系统的振动难点：汽车的二自由度系统的振动。4.多自由度系统的振动4.1 多自由度振动系统的运动微分方程4.2 固有振型的正交性、模态坐标和正则坐标4.3 多自由度系统的响应4.4 拉格朗日方程在振动分析中的应用4.5 汽车多自由度振动模型教学要求：理解多自由度振动系统的运动微分方程，掌握固有振型的正交性、模态坐标和正则坐标和汽车多自由度振动模型。重点：固有振型的正交性、模态坐标和正则坐标。难点：汽车多自由度振动模型。41、35.随机振动理论5.1 随机振动概述5.2 随机振动的统计特性5.3 线性振动系统的随机响应计算5.4 随机振动在汽车振动分析中的应用教学要求：了解随机振动概述及随机振动的统计特性，线性振动系统的随机响应计算。重点：线性振动系统的随机响应计算。难点：随机振动在汽车振动分析中的应用。21、2、36.汽车发动机的振动分析6.1 发动机振动的干扰力和力矩6.2 发动机振动的隔振分析6.3 发动机悬置系统及其优化设计教学要求：了解发动机振动的干扰力和力矩，掌握发动机振动的隔振分析和发动机悬置系统及其优化设计，设计简单的减震机构，掌握汽车振动的隔振分析，并对其进行优化设计。重点：发动机振动的隔振分析。难点：发动机悬置系统及其优化设计。62、37.人体对振动的反应和路面输入7.1 人体对振动的反应7.2 路面不平度的统计特性7.3 路面输入模型教学要求：了解人体对振动的反应，掌握路面不平度的统计特性。重点：人体对振动的反应。难点：路面不平度的统计特性。42、38.汽车的减振技术8.1 减振技术的概述8.2 动力传动系统的减振措施8.3 悬架系统的减振器8.4 动力减振器教学要求：理解减振技术的概述，了解动力传动系统的减振措施，掌握悬架系统的减振器和动力减振器的原理，把握车辆振动领域前沿理论、技术的发展动态，用掌握的科学知识服务于国家的建设。重点：动力传动系统的减振措施。难点：悬架系统的减振器和动力减振器原理。41、2、3合计32五、教学方法及手段本课程采用启发式教学、引导发现法、讨论法、目的教学、讲练结合法和实例教学法等，根据不同的教学内容选择不同的教学方法。总之：改变以教师为中心，强调以学生为主体,给学生以更多的活动空间，让他们积极地参与教学过程，提高学生的学习主动性。在课堂教学中注意精讲精练，适当增加课堂练习时间，以减少学生课外负担。在讲课的过程中贯彻设疑(提出矛盾)、析疑(分析矛盾)、解疑(解决矛盾)三个环节的启发教学，引导学生的好奇心，并能进行独立思考，提出解决问题的方法和探索问题的思路。教学中尽量使用现代教学技术和现代信息技术等，提高教学质量和教学效果。六、课程资源1 .推荐教材：(1)陈南.汽车振动与噪声控制M.北京:人民交通出版社.2021.2 .参考书：(1)薛红涛.机械振动基础.M.北京:机械工业出版社.2019.(2)刘显臣.汽车NVH性能开发.M.北京:机械工业出版社.2017.(3)(日)高波克治编著,刘显臣译.汽车振动噪声控制技术.M.北京:机械工业出版社.2017.3 .期刊:(1)史文库,刘国政,宋海生,陈志勇,张宝.纯电动客车振动噪声特性J.吉林大学学报(工学版),2018(01):373-379.(2)张奇,杨田苓,殷晓.5t装载机驾驶室低频噪声产生的原因及改进措施J.工程机械与维修,2018,(02):70-71.(3)陈培焕.SUV整车结构噪声特性分析与优化D.华南理工大学,2016.(4)于东海,陈川,堀学振.汽车设计中轮胎低温大转向角工况粘滑噪音分析研究J.新型工业化,2021,11(11):191-193.(5)SijiaL,LongY,HaoH,etal.EffectofVehicle-BridgeCoupledVibrationonthePerformanceofMagnesiumPhosphateCementRepairMaterialsJ.Materials,2021,14(24):7743-7743.4 .网络资源：(1)李鹤.中国大学生慕课.机械振动基础.东北大学.https:/www.icourse163.orgcourseNEU-1207424805?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg(2)汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过课10(1)根据课堂出勤情况和课堂讨论及随堂练习情况程性考核堂活动进行考核，满分100分。(2)以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。442阶段测试10(1)根据阶段测试的完成情况和正确率评分，满分100分。(2)以阶段测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。64作业20(1)主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分。(2)每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。(3)以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。965期末考核60(1)以课程论文方式对学生进行考核，论文成绩100分，以论文成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。(2)主要考核振动理论在分析汽车振动与噪声问题上的应用，汽车几大基本总成的主要振动和噪声问题的表现以及噪声控制等技术，汽车减振技术现状、关键内容或趋势，汽车振动相关实验等某一方向内容。(3)论文主题为：汽车振动模型分析、汽车某一总成的主要振动与噪声问题、汽车振动实验、汽车减振技术等。252510合计:100443917八、考核与成绩评定1 .考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂活动、阶段测试、作业、课程论文等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由课程论文成绩和过程性考核成绩组成。其中：课程论文成绩为100分(权重60%)；课堂活动、阶段测试、作业等过程性考核成绩为100分(权重40%)；过程性考核和课程论文分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2 .过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100x9090>x8080>x7070>x60x<60课堂活动25按时上课，积极参与课堂按时上课，认真参与缺课两次以内，偶尔缺课两次以内，上课缺课三次以上，上课不活动