思政元素有机融入“机械振动学”课程教学方法探索

在机械和工程结构设计中考虑振动因素对结构和设备的安全性具有重要意义,因而“机械振动学”是机械类和结构力学类专业的重要课程。机械振动学与机械动力学、机械系统动力学、结构动力学、振动力学等课程性质相同,从形式上看具有公式繁多、理论抽象的特点,掌握难度大,因而不易调动学生的学习兴趣。文章分别从时事热点、历史故事、人物事迹、哲学思辨和工科审美等五方面梳理了“机械振动学”课程的思政元素,增加课程讲解内容的吸引力和感染力,为新工科背景下课程思政实践提供参考。

以国家重大需求为引导的课程思政建设——以“机械振动学”课程为例

专业课教学是课程思政建设的主战场。结合机械振动学在国之重器研制过程中“从有到好”发挥的作用及上海交通大学高年级本科学生的培养要求,以国家重大工程战略需求为引导,从“晓背景、知差距、习案例、探前沿、学先贤”等五个方面构建了贯穿全课程知识点的两个思政案例群,使专业课与思政课同向而行,在提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力的同时,激发学生科技报国的家国情怀和专业热情,引导学生投身装备研制、振动学科前沿领域研究。

“双一流”建设时期《机械振动学》教学改革初探

针对目前长安大学工程机械学院所开设的《机械振动学》课程在教学过程中所存在的问题,基于《机械振动学》课程独有的特点,按照国家"双一流"建设任务的方向,面向我院工程机械专业学生培养需求,提出以学生为中心的多模式教学与多元化考核相结合的教学改革与探索。实践证明,教学改革有利于学生对课程内容的掌握,增强了理论教学与实践的联系,对提升学生的综合能力、科研能力、科学精神、创业意识和创造能力有极大的推动和帮助作用。

《机械振动学》课程教学改革初探

从机械振动学的课程内容体系、教学组织形式和教学方法上进行了教学改革的探索,目的是加强课程建设、培养学生的创新能力,增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,经过实践收到一定的成效。

科研项目引导的“机械振动学”教学模式探索

在习近平新时代中国特色社会主义思想的指引下,高校对人才培养提出了更高的要求。文章针对研究生“机械振动学”课程综合性、理论性强,课程内容复杂的特点,探索建立理论教学、实验教学与科研项目相结合的教学模式,注重学生科学素质与科学思维方式的培养以及工程应用能力的提高。实践表明,该教学模式有利于学生对课程内容的掌握,极大地调动了学生的积极性,取得了良好的效果。

研究生机械振动学课程教学模式改革

针对河南理工大学机械学院研究生机械振动学课程教学时间短、内容量大、学生到课率低等问题,结合教学实际,从教学模式创新、理论与工程实际相结合、软件教学和科研结合等方面,对研究生机械振动学课程教学模式改革进行探讨。通过学院教学实践,研究生对机械振动学课程的学习兴趣显著提升,教学改革取得良好效果。

机械振动学英文课程教学改革的探索与思考

为了进一步提高教学质量、着重培养学生的专业技能、锻炼学生运用专业英语的能力,我们对机械振动学英文课程的建设进行了多种尝试,不仅采用全英文授课的模式,配合全英文教材,而且增设了实验课程、期末大作业,加强理论知识和实际应用的结合,激发学生的学习兴趣,多方位培养全能型人才。通过教学内容、教学方式、实践教学和考核体系的改革,本课程获得了初步的教学成果。

少学时下基于学生产出为导向的机械振动学教学实践

以上海交通大学《机械振动学》课程为例,围绕教学目标、教学内容、教学模式和教学方法、教学资源、课程考核方法等方面,阐述课程团队如何运用 OBE理念(Outcome-Based Education,成果导向教育)进行教学资源建设、开展混合式教学实践,解决少学时下培养学生解决实际问题的能力和创新能力、提升育人效果的难题。最后通过一个班级的成绩对达成度评价进行分析。

研究生机械振动学课程教学改革探索

机械振动学是工学硕士的一门重要课程,该文剖析了机械振动学课程传统教学存在的问题,基于其特点和定位,针对研究生学习阶段完成研究课题的需要,制定了教学目标,从教学内容改进和优化、教学模式和考核方式多元化等方面对课程教学改革进行了阐述,并讨论了教学效果的评估方式。通过教学改革实践,研究生可以更深入地理解相关理论,并将其更好地应用于自己的研究课题,教学改革取得了预期的效果。

重视基础实验 提高理论教学效果——机械振动的几个示范试验

自然科学基础理论,是人们长期从事生产斗争和科学实验的经验总结,是培养又红又专科技人材所不可缺少的教学内容。近年来,由于“四人帮”的干扰和破坏,学校的基础理论研究和基础理论教学有所削弱,一些必要的基础实验没有给予应有的重视,严重破坏了无产阶级科技队伍的培养。对于“四人帮”的流毒和影响,决不能低估,必须竖决予以肃清,才能使学校的教育革命和科学研究沿着毛主席开辟的航道更加健康地发展。下面发表的理论力学安验是关于机械振动学基础实验的介绍,推荐给同志们一看。学员反映,做了这些实验以后,印象深刻,概念清晰,大表加探了对振动学一些基本概念的理解。因此,必须切实加强基础理论研究和教学,改革教学方法,加强科学实验,密切结合阶级斗争、生产斗争和科学实验的三大革命斗争寒际培养学员。如果我校各个专业都能做到像他们那样,认真搞好基础理论课教学和科学实验的结合,我们相信.一定能把培养学员的质量提高一大步。

螺旋钻采煤机输送机构的振动频率

研究螺旋钻采煤机输送机构的振动特性,通过假设与简化建立了输送机构的振动模型,根据机械振动学原理建立输送机构固有频率和振型的数学模型,运用MATLAB软件求其前五阶的振型,获得了各阶固有振型的变化规律,分析了输送机构的结构参数和运动参数对固有振动频率的影响。结果表明:输送机构的振动频率随其长度、内径、螺旋升角和转速的增加而减小,随叶片厚度和外径的增加而增大。此研究为合理设计螺旋输送机构的结构参数、运动参数和降低输送机构及其整机的振动提供了参考。

剪式单元阵列可展结构的动力学分析方法

随着阵列单元数目增多,用传统有限元动力学分析方法分析阵列可展结构计算量十分巨大,甚至变得不可能。依据阵列可展结构由单元机构规律性组合而成的特点,针对剪式单元阵列可展结构提出了一种规范化动力学分析方法(规范法)。此方法将单元机构的叠加节点自由度与内部节点自由度分开,从而实现单元特性矩阵的首尾循环相加得到整体结构的刚度矩阵和质量矩阵。以5×5剪式单元平面阵列可展结构为例,采用规范法分析其固有频率和动态响应情况。结果发现:当展开角度接近于0°和180°时,固有频率迅速减小至0 Hz。当施加外载时,无阻尼、小阻尼和过阻尼情况下的动态响应分别为周期性振动、最大振幅衰减的周期性振动和无振动。可以得出:可展结构在0°和180°附近结构不稳定,其安全工作角度为20°~160°。阻尼适当增大可以有效减小振动。规范法提高了建模效率,并且便于规范性编程计算。

引入摩擦的周向短弹簧汽车双质量飞轮分析模型及扭振固有特性

首次将摩擦引入周向短弹簧汽车双质量飞轮的转矩和转角关系的分析计算,获得了与测试结果基本一致的转矩特性曲线的力学模型。由所建立的发动机—双质量飞轮式扭振减振器—传动系的动力学模型,分析各参数对系统固有频率的影响。将利用摩擦实现增大转矩和过载保护的理念引入双质量飞轮的设计,为高性能双质量飞轮的产品的开发提供设计思路,揭示引入摩擦的双质量飞轮减振器优良减振的内在本质。得到考虑摩擦特性的分析模型更具真实性和更有利于提高产品的减振性能的结论,以及使共振转速完全被隔离在发动机的工作转速之外,可通过调整双质量飞轮的扭转刚度k1和初级飞轮转动惯量J1及次级飞轮转动惯量J2而实现,增加J1而减小J2对避免共振的产生是有利的。

基于形状约束的双质量飞轮设计理论研究

针对汽车双质量飞轮在低转矩小扭转角应具有柔性和高扭矩大扭转角应具有高反抗转矩的要求,结合产品研发的工程设计,对周向短弹簧双质量飞轮实现连续变刚度的设计目标进行研究与实践,创造性地提出通过改变初级飞轮内侧接触型线以构成形状约束,对构成形状约束曲线进行分析、比较,提出曲线的选择原则。构建基于形状约束的双质量飞轮转矩特性的分析模型,用仿真计算结果与试验进行对比。分析扭转刚度k1及k2对传动系一、二阶共振转速的影响,获得了k2对一阶共振转速影响不敏感、对二阶共振转速的影响明显的结论。在小扭转角条件下减小k1可使一阶共振转速远离怠速转速,对共振完全被隔离是有利的。对基于形状约束双质量飞轮所具有的扭转刚度及共振转速的力学特性进行实例分析,表明连续变刚度非线性扭矩特性具有优势,并能以简单的结构形式,实现兼顾转矩、刚度及隔振的设计期望。

摩擦式双级分段变刚度汽车双质量飞轮设计理论研究及应用

提出基于摩擦的双级分段变刚度汽车双质量飞轮的设计理论,实现了兼顾低转速、低转矩小扭转角下具有小刚度的柔性和大扭转角时具有高反抗转矩和大刚度的设计要求。分析所提出的摩擦式双级分段变刚度双质量飞轮结构及工作原理;对所能实现的二级过载保护的结构实现进行剖析;导出摩擦式双级分段变刚度双质量飞轮转矩特性的数学力学模型;试验表明,转矩特性的测试结果与所构建模型的仿真分析基本一致;研究扭转刚度对传动系一、二阶共振转速的影响;将利用摩擦实现增大转矩和过载保护的理念引入双质量飞轮的设计,为高性能双质量飞轮产品的开发提供了设计思路,揭示出引入摩擦的双级分段变刚度双质量飞轮减振器优良减震的内在本质。

工程防止振滑与振松的理论和应用研究

振动致滑和振动致松现象在工程中广泛存在。为建立防止振滑与振松的力学原理，以进一步分析和解决振动工况中的滑动和松动问题，提出了动态自锁概念，建立动态自锁理论，并着重联系机械工程的应用作了论述。本原理可望为机器动态设计增添一项新的内容。

弱非线性系统的辨识方法

汽车前轮的独立悬挂系统是由摆臂机构、扭杆弹簧、阻尼器和悬挂质量组成的非线性系统。它是含有刚度非线性和阻尼非线性的弱非线性系统。本文介绍这种系统的频响函数测量和在随机激励下的平均线性化方法。作者分析了这个振动系统的超低频特性,给出了在不同激励信号电平下测得的频响函数曲线和平均次数之间的关系以及模态参数辨识结果。

回转轴系参数识别研究

本文以纺织机械中的一个重要部件——细纱锭子为例,从连续系统的复模态观点出发,研究了具有挤压油膜阻尼装置的回转轴系的参数识别问题,导出了连续系统振型方程的“共轭自乘积分式”,由此建立了具有任意分布的粘性阻尼和弹簧作用的连续系统物理参数和模态参数之间的关系,并且在对回转轴系进行复模态分析的基础上建立了识别系统油膜刚度和阻尼系数的迭代公式,从而只要采用单点激振、单点测量的方法即可足够精确地识别出系统的油膜刚度、阻尼系数。另外,本文还建立了求解回转轴系复频率的迭代公式。

动平衡标准及其评价

本文介绍了有关动平衡的国际标准和国家标准，重点是对备受人们关注的ＧＢ４０２１、ＩＳＯ１９４０／１、ＩＳＯ２９５３和ＩＳＯ／ＣＤ１１３４２的内容及其应用方法作介绍和评述。