教學大綱表
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課程名稱 (中文) 振動學
(英文) Mechanical Vibrations
開課單位 機械工程學系
課程代碼 M3400
授課教師 陳永裕
學分數 3.0 必/選修 選修 開課年級 大三
先修科目或先備能力:
課程概述與目標:振動學課程內容含前言、單自由度系統自由振動、簡協外力強迫振動及不具週期性質外力強迫振動、兩自由度系統自由與強迫振動、多自由度系統自由與強迫振動、連續體振動、系統阻尼效應等,旨在使學生了解振動原理、自然頻率、振形及系統反應之演算法。
教科書 S. S. Rao, Mechanical Vibrations, Sixth Edition in SI Units, Pearson Education Limited, 2011.
參考教材
課程大綱 學生學習目標 單元學習活動 學習成效評量 備註
單元主題 內容綱要
1 Fundamentals of Vibration 1. Basic Concepts of Vibration
2. Spring Elements
3. Mass Elements
4. Damping Elements
系統元件
  • 講授
  •  
    2 Free Vibration of an Undamped Translational System 1. Free Vibration of an Undamped Torsional System
    2. Response of First Order Systems and Time Constant
    3. Rayleigh’s Energy Method
    使學生了解無阻尼振動系統之原理、計算與應用
  • 講授
  • 作業
  •  
    3 Free Vibration with Viscous Damping 1. Equation of Motion
    2. Solution
    3. Logarithmic Decrement
    4. Energy Dissipated in Viscous Damping
    使學生了解有阻尼振動系統之原理、計算與應用
  • 講授
  •  
    4 Torsional Systems with Viscous Damping 1. Response of Anvil of a Forging Hammer
    2. Shock Absorber for a Motorcycle
    3. Analysis of Cannon
    使學生了解有阻尼之扭抗系統原理、計算與應用
  • 講授
  •  
    5 Response of an Undamped System Under Harmonic Force 1. Total Response
    2. Beating Phenomenon
    使學生了解無阻尼系統在簡諧力作用下之計算與應用
  • 講授
  • 作業
  •  
    6 Response of a Damped System Under Harmonic Force 1. Total Response
    2. Quality Factor and Bandwidth
    使學生了解有阻尼系統在簡諧力作用下之計算與應用
  • 講授
  •  
    7 Response of a Damped System Under the Harmonic Motion of the Base 1. Force Transmitted
    2. Relative Motion
    使學生了解有阻尼系統在Base作用力下之計算與應用
  • 講授
  •  
    8 Response of a Damped System Under Rotating Unbalance 1. Deflection of an Electric Motor due to Rotating Unbalance
    2. Francis Water Turbine
    3. Damping Measurement
    1. 使學生了解系統在不平衡旋轉力作用下之計算
    2. 阻尼係數量測
  • 講授
  • 作業
  •  
    9 期中考週 期中考週 期中考週
  • 期中考
  •  
    10 Response Under a General Periodic Force 1. First-Order Systems
    2. Second-Order Systems
    使學生了解系統在規則且有週期性作用力下之計算與應用
  • 講授
  •  
    11 Response Under a Periodic Force of Irregular Form 1. Steady-state Vibration of a hydraulic Valve 使學生了解系統在不規則但有週期性作用力下之計算與應用
  • 講授
  • 作業
  •  
    12 Response Under a Nonperiodic Force 1. Response to an Impulse
    2. Response to a General Forcing Condition
    3. Response to Base Excitation
    使學生了解系統在沒有週期性作用力下之計算與應用
  • 講授
  •  
    13 Free Vibration Analysis of an Undamped System 1. Frequencies of Spring –Mass System
    2. Initial Condition to Excite Specific Mode
    3. Free-Vibration Response of a Two-Degree-of-Freedom System
    使學生了解無阻尼系統的自由振動分析
  • 講授
  •  
    14 Coordinate Coupling and Principal Coordinates 1. Principal Coordinates of Spring-Mass System
    2. Frequencies and Modes of an Automobile
    使學生了解利用座標轉換來解決作用力之計算
  • 講授
  • 作業
  •  
    15 Force-Vibration Analysis 1.Steady-State Response of Spring-Mass System 使學生了解力的振動分析與應用
  • 講授
  •  
    16 Transverse Vibration of a String or Cable 1. Equation of Motion
    2. Initial and Boundary Conditions
    3. Free Vibration of a Uniform String
    使學生了解橫向振動之原理、計算與應用
  • 講授
  • 作業
  •  
    17 Vibration Measurement of a Beam 1. Equation of Motion and Solution
    2. Vibration Measurement
    使學生了解梁振動之原理與應用,同時學習振動量測方法,包含共振頻率阻尼與振型等實驗
  • 講授
  • 作業
  •  
    18 期末考週 期末考週 期末考週
  • 期末考
  •  

    教學要點概述:
    教材編選: □ 自編教材 ■ 教科書作者提供
    評量方法: 期末考:30%   期中考:30%   平時考:20%   作業:20%  
    教學資源: □ 教材電子檔 □ 課程網站
    扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504