振動力學及其在浮置板減振軌道中的套用是中南大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：振動力學及其在浮置板減振軌道中的套用
- 建設院校： 中南大學
- 課程負責人： 朱志輝
- 授課教師：劉靜、劉麗麗、陳偉、徐磊
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
力學作為重要的基礎學科，與工程實踐聯繫密切。力學類實驗課程的開展應符合未來科技和工業發展的需求，將理論學習與實踐創新深度融合，以繼承與創新、交叉與融合為手段培養“厚基礎、重實踐、強能力”創新型人才。
振動力學是工程力學專業的主幹課程，教學目的是讓學生掌握振動理論知識並套用理論解決工程振動問題。隨著城市軌道交通的發展，列車運行引起的環境振動問題日益突出。運行列車對軌道的衝擊作用產生振動，隨其傳播誘發臨近建構築物的二次振動和噪聲，嚴重擾亂了附近居民的生產生活、危害周邊建築物的安全，因此有必要採取減振措施，鋼彈簧浮置板軌道因具有較好的減振性能而被廣泛套用。對於工程浮置板減振軌道，學生對其實際行車後各個方向的振動規律及動力特性很難有較為直觀的認識，對於振動的傳播以及不同參數條件的減振效果也難以有效把握。由於行車密集，現場實驗存在危險性大、成本高、工況少、測試難度大、天窗時間難以協調等缺點，面對人數眾多的學生難以開展現場實驗。根據“能實不虛、虛實結合”和“以虛輔實”的原則，將振動力學基礎理論與軌道交通減振的現實需要相結合，開發振動力學及其在浮置板減振軌道中的套用虛擬仿真實驗平台，充分利用三維建模、虛擬現實、人機互動等技術，將鋼彈簧浮置板軌道振動規律及減振效果進行逼真模擬呈現。該虛擬仿真實驗系統將理論教學、實踐教學、測試技術以及工程套用緊密融合，培養學生掌握振動問題的建模、分析、振動控制等基礎理論知識以及浮置板軌道減振設計與減振評價等工程套用技能，提高學生對解決複雜工程問題的綜合分析與實踐能力，提升以人為本的科學內涵，從工程專業的角度構建工程師的社會責任感。
教學目標
實驗教學知識目標:了解加速度感測器和位移感測器的測試原理，熟悉振動測試儀器的操作使用;了解車輛、車速、軌道不平順等條件下的輪軌力特徵及其對軌道振動的影響;熟悉落錘衝擊實驗原理;掌握單自由度系統振動分析和動力特性測定方法;學會浮置板軌道振動建模、振動測試、振動分析、振動控制的具體方法;了解環境振動評價方法;掌握浮置板軌道參數對減振效果及環境振動水平的影響，掌握浮置板軌道最佳化設計的方法。
實驗教學能力目標:利用振動力學基礎理論知識解決實際工程問題的分析能力、計算能力及綜合套用能力;培養嚴謹的科學推理能力、嚴密的邏輯思維能力、正確的工程問題表述能力;在浮置板軌道減振設計過程中培養創新意識，提高發現問題、解決問題與理論知識綜合運用能力。
實驗教學素質目標:通過實驗預備知識學習、分析、討論、文獻查閱等環節培養學生思考、發現、交流及溝通的素質;通過互動式實驗操作與指導，提高自主學習和終身學習的意識，形成不斷學習和適應發展的綜合素質;通過減振設計方案比選，強化目光長遠、顧全大局、奮發向上的價值觀。
