机械系统动力学第一章绪论

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1、机械系统动力学,2015年3月,机械系统动力学目录,绪论 机械系统的运动方程建立和求解方法 单自由度体系的振动 多自由度体系的振动 频率和振型的实用计算方法 机械系统弹性动力学基础 有弹性构件的机械系统动力学 ADAMS软件简介及应用,一、绪论,1.1 系统、机械系统 1.2 离散系统、连续系统 1.3线性系统和非线性系统 1.4确定性、随机性与模糊性 1.5动力载荷及其分类 1.6机械系统动力学的研究内容和任务,一、绪论 1.1 系统、机械系统,系统：,系统是一些元素的组合，组合在一起的元素通过相互作用共同完成给定的任务。,如物理系统 机械系统 自然系统（如生态系统 ） 人工系统（如经济系统

2、、交通运输系统、商业系统）,机械系统,由机械元件组成的系统。,本课程主要研究机械主传动系统的动力学问题,1.2 离散系统、连续系统,离散系统,连续系统,同一问题离散系统和连续系统的一致性,1.3线性系统和非线性系统,线性系统,系统的数学模型可以用线性微分方程描述,非线性系统,系统的数学模型不能用线性微分方程描述,叠加原理成立,叠加原理不成立,单摆：,线性系统,非线性系统,1.4确定性、随机性与模糊性,确定性 随机性 模糊性,1.5 动载荷及其分类,所谓动载荷是指：随时间变化（三要素），且作用结果使受荷物体质量的加速度（惯性力与外荷比）不可忽视，这种载荷称动力载荷，简称动载荷。 自重、缓慢变化的

3、载荷，其惯性力与外荷比很小，分析时仍视作静载荷。 静荷只与作用位置有关，而动载荷是坐标和时间的函数。,1.5 动载荷及其分类,动载荷可有多种分类方法，常见的是：,动载荷,确定,不确定,风载荷,地震载荷,其他无法确定变化规律的载荷,周期,非周期,简谐载荷,非简谐载荷,冲击载荷,突加载荷,其他确定规律的动载荷,1.6机械系统动力学的研究内容和任务,机械系统动力学是研究动载荷作用下机械系统动力特征和动力反应规律的学科。,1.6.1机械系统动力学的研究内容 当前机械系统动力学的研究内容可用下图表示,输入 （动力载荷）,机械 （系统）,输出 （动力反应）,控制系统 （装置、能量）,第一类问题：反应分析正

4、问题,1.6.1 动力学的研究内容 当前动力学的研究内容可用下图表示,控制系统 （装置、能量）,输入 （动力载荷）,机械 （系统）,输出 （动力反应）,第二类问题：参数（或称系统）识别,1.6.1机械系统动力学的研究内容 当前机械系统动力学的研究内容可用下图表示,控制系统 （装置、能量）,输入 （动力载荷）,机械 （系统）,输出 （动力反应）,第三类问题：载荷识别。二、三为反问题,1.6.1机械系统动力学的研究内容 当前机械系统动力学的研究内容可用下图表示,输入 （动力载荷）,结构 （系统）,输出 （动力反应）,控制系统 （装置、能量）,第四类问题：控制问题,1.6机械动力学的研究内容和任务,

5、1.6.2机械系统动力学的任务 机械系统动力学的任务是: 讨论机械系统在动力载荷作用下反应的分析的方法。寻找机械系统固有动力特性、动力载荷和结构反应三者间的相互关系，即机械系统在动力载荷作用下的反应规律，为机械系统的动力可靠性（安全、舒适）设计提供依据。,具体地说：研究机械主传动系统的振动、机械结构动强度和机构动力学分析,1.6.2机械系统动态分析的必要性和迫切性,机器动力学性能对机械产品的质量起决定性作用 机器高速化、大功率、高精度 重载和高度自动化发展趋势 安全、舒适和环保的要求 静态设计、动态校核补救设计方法的局限性 动态设计方法,1.6.3 与其它课程间的关系 首先，机械系统动力学要求较熟练掌握已学过的力学知识。其次，要求较好地掌握已学的数学知识。,教学方式： 讲授、自学和辅导相结合,推荐主要参考书： 哈工大：理论力学（下）或分析力学 徐业宜：机械系统动力学 机械工业出版社（推荐教材） 胡宗武：工程振动分析基础 上海交大出版社 石端伟：机械动力学 中国电力出版社（推荐教材） 微分方程 机械原理,