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1、模态实验与分析技术课程教学大纲编号：一、课程名称1 .中文名称：模态实验与分析技术2 . 英文名称： Model Experiment and Analysis 二、课程概况学分数：2开课学期：秋季学期课程类别： 应用专业课 学时数：32适用专业： 机械、力学、航天、航海工程开课单位：物流工程学院三、四、教学目的及要求模态实验与分析技术是研究结构动态力学特性时进行结构动力学参数识 别、结构模态实验时信号测量与分析并通过不同方法进行参数辨识的学科。本课 程包括：单自由度和多自由度线性系统的振动特性分析，结构模态实验方法，动 态测试时间序列信号的采集与后处理，模态参数识别的时域和频域方法，模态实
2、验与分析的工程应用案例几个局部内容。通过本门课程的学习，学生可以学习和掌握力学、机械和航天工程上常用结 构的模态实验与参数识别方法，能够利用常用仪器设计和实现相关的模态实验, 并通过基本模态参数识别方法进行结构动态特性的分析，并应用到科研实践和工 程问题的解决中。五、课程主要内容及先修课程要求：课程要求对矩阵理论、微分方程等工程数学课有较好的掌握, 对传感器与测试技术课程有一定了解。专业学位研究生课程的教学内容要突 出课程实用性和综合性，增强理论与实践的联系。本门课程主要包含以下内容：1 .模态分析理论基础主要讲述模态分析的基本知识，包括模态分析的数学基础：单自由度和多自 由度系统的数学模型建
3、立，微分方程求解，模态特征值问题，模态坐标与物 理坐标的概念与变换，模态参数的基本概念与物理意义以及不同阻尼特性 下结构的实模态与复数模态的问题。2 .时间历程的测量与动态测试后处理技术讲述有关实验模态分析时域振动信号测试技术，包括振动传感器、信号采 集装置以及测点布置等方面内容。动态测试后处理主要包括非参数模型识别 的基本处理方法。3 .模态参数识别的时域和频域方法学习常用的频域方法：单模态参数识别方法、多模态参数识别方法和分 区模态综合法以及频域整体识别方法；时域识别方法：包括单输入单输出 (SISO)、单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)三种主要的方法。4 .模态实验与分析
4、在工程中的应用主要介绍在结构动态分析、结构性能评价、结构动态设计以及结构损伤与 故障诊断的案例。如桥吊起升结构电机减速箱支撑座结构模态实验分析与结 构优化的工程案例。先修课程：矩阵理论、材料力学、计算方法、传感器与测试技术六、课程教学方法要求：专业学位研究生课程要创新教学方法，加强案例教学、模拟训练等教 学方法的运用。课堂理论讲授、实例演示、模拟训练、课堂讨论和动手实验七、课程考核方式要求：专业学位研究生课程的考核注重培养过程考核和能力考核，着重考察 研究生运用所学基本知识和技能解决实际工程问题的能力。大作业、理论测试、模态实验报告八、课程使用教材1.振动结构模态分析：理论、实验与应用，曹树谦，天津大学出版社九、课程主要参考资料1 .振动模态分析与参数辨识，傅志方、华宏星编著，交通大学出版社，2000.结构动态与子结构分析方法，王文亮杜作润，复旦大学出版社、19852 .系统辨识最小二乘法，夏天长 著，熊光楞、李云芳翻译，清华大学出版社1983分委员会主席签字:主管院长签字：