一般力学与力学基础

一般力学与力学基础 080101 （一级学科：力学） 一般力学与力学基础专业 1981 年首批获准硕士点，2003 年被批准为博士点。本学科 注重一般力学的理论基础、工程应用和交叉学科的发展，紧密联系当前学科前沿和国民经 济及国防建设中相关工程项目。在离散系统动力学、智能控制及振动理论、多体系统动力 学、非线性系统动力学、设备的故障诊断技术等方面作深入的理论、计算方法及实验研究。 基础研究与应用研究并重，重视新兴学科及其交叉学科，开展直接面向国防，航天等工程 领域的应用技术研究。主要研究方向有： 1离散系统动力学：研究内容包括离散系统动力学的基本理论与基本方法；离散系统 动力学中的近似方法；离散系统动力学方程的基本积分方法；动力系统的现代数学方法； 非线性系统动力学分析；离散系统动力学在工程上的应用。 2智能控制与振动理论及应用：应用智能控制理论及智能设计解决工程中的非线性振 动及随机振动问题；随机过程理论；相关分析与谱分析的工程应用；随机振动在模态分析 中的应用；穿越分析；非线性随机振动问题的基本解和数值解；振动及控制理论在智能材 料研究中的应用。 3多体系统动力学：多刚体系统动力学和多柔体系统动力学。多体系统动力学的新型 建模方法；多体系统动力学的新型方程；多体系统动力学的高效算法；黎曼几何、李群代 数在多体系统动力学中的应用；多体系统动力学的冲击和碰撞运动；多体系统动力学的稳 定性和控制；多体系统的优化设计和灵敏度分析；多体系统在车辆、机器人、发射装置等 工程领域中的应用。 4设备故障诊断：主要研究设备故障诊断的理论、技术及应用。设备故障诊断的一般 技术；设备故障诊断的数学方法；设备故障诊断专家系统原理；设备故障诊断的技术应用。 5非线性系统动力学：主要研究内容包括复杂系统中的非线性现象研究，充液系统、 固柔耦合及流固耦合系统动力学分析；复杂系统建模、稳定性、分岔及混沌分析；现代数 学理论与计算技术在非线性系统研究中的应用；数值仿真与实验研究。 一、培养目标 热爱祖国，有社会主义觉悟和较高道德修养，掌握本学科、专业领域坚实的基础理论 和系统的专门知识；基本掌握本学科现有的现代实验方法和技能；了解所从事研究方向的 发展情况和发展趋势；具有从事科学研究工作和独立担负专门技术工作的能力。 二、课程设置 类 别 课程编号 课程名称 课内 学时 学 分 开课 学期 考核 方式 备 注 2 21-000001-01-09 科学技术哲学 54 2 1、2 考试 21-000001-0*-09 科学社会主义理论与实践 36 1 1、2 考试 21-000002-0*-09 外语 54+54 2 1、2 考试 21-000003-01-07 数值分析 36 2 1 考试 21-080101-01-07 高等动力学 54 3 1 考试 21-080101-02-07 多刚体系统动力学 54 3 2 考试 21-080101-03-07 运动稳定性理论 36 2 1 考试 21-080102-01-07 张量分析 36 2 1 考试 学 位 课 21-080102-03-07 连续介质力学 54 3 2 考试 任 选 五 门 20-080101-01-07 分析力学 36 2 1 考试 20-080101-02-07 非线性振动 54 3 2 考试 20-080101-03-07 非完整系统力学 36 2 2 考试 20-080101-04-07 故障诊断的技术方法 36 2 2 考试 20-080101-05-07 动力学逆问题 36 2 2 考试 20-080101-06-07 振动控制 36 2 2 考试 20-080101-07-07 随机振动 36 2 2 考试 20-080101-08-07 模态分析 36 2 1 考试 选 修 课 20-080101-09-07 控制理论 54 3 2 考试 任 选 二 门 三、必修环节 1文献综述报告（1 学分）：本学科硕士学位研究生的文献阅读要结合课题研究方向 和具体的研究领域进行，一般文献阅读应不少于 20 篇，文献综述报告要反映国际上和中国 在本领域的研究历史、现状和发展趋势。文献综述报告应不少于 4000 汉字的内容。 2学术活动（1 学分）：在学期间至少应参加 6 次以上学术活动，其中本人进行正规 性的学术报告 1 次以上。每次学术活动要有 500 字左右的总结报告，注明参加学术活动的 时间、地点、报告人、学术报告题目，简述内容并阐明自己对相关问题的学术观点或看法。 3.专业外语（1 学分）：使研究生了解、熟悉外语论文的写作及如何在国际会议发表 论文和进行学术报告。由指导教师负责指导研究生选读和笔译相关专业外文文献，学院组 织考试。 4实践环节：可用参与教学、科研与管理工作等形式完成。 四、学位科学研究与学位论文 1论文选题和开题报告：论文选题应紧跟国内外发展前沿，选题涉及基础理论的研究 内容应具有较高的理论价值和创新性，一般应有相应的实验数据支持；选题涉及工程应用 的研究内容应具有明确的工程实用价值，技术上在中国具有国内先进性，至少要经过初步 的实践检验。 2发表论文：应满足校学位评定委员会的要求。 北京理工大学硕士研究生培养方案 学科专业：一般力学与力学基础 学科代码：080101 3 3学位论文：硕士学位论文应在导师指导下由硕士生本人独立完成，对所研究的课题 应当有新的见解，表明作者具有独立从事科学研究工作和独立担负专门技术工作的能力。 五、课程简介 21-080101-01-07 高等动力学 3（54） 适用专业： 一般力学与力学基础，固体力学 先修课程： 理论力学、线性代数 内容概要： 分析力学的基本概念；拉格朗日方程；哈密顿方程和哈密顿原理；非完整力 学初步；运动稳定性；刚体动力学；刚体动力学的某些工程应用。 参考文献： 1袁士杰，李翠英，梅凤翔高等动力学北京：北京理工大学出版社， 1992 2费学博高等动力学杭州：浙江大学出版社，1991 21-080101-02-07 多刚体系统动力学 3（54） 适用专业： 一般力学与力学基础 先修课程： 分析力学、高等动力学 内容概要： 刚体运动学与动力学基础；牛顿欧拉方程方法；拉格朗日方程方法；罗伯 逊维登伯尔方法； 凯恩方法；高斯最小拘束原理方法。 参考文献： 1 袁士杰. 多刚体系统动力学北京：北京理工大学出版社，1992 2 洪嘉振. 计算多体系统动力学. 北京: 高等教育出版社，2001 21-080101-03-07 运动稳定性理论 2（36） 适用专业： 一般力学与力学基础 先修课程： 理论力学、矢量代数和矩阵分析 内容概要： 运动稳定性的基本概念；定常线性系统的稳定性；定常非线性系统的稳定性； 非定常系统的稳定性；力学系统的稳定性；工程和科学中的稳定性问题。 参考文献： 高为炳. 运动稳定性基础北京：高等教育出版社，1986 20-080101-01-07 分析力学 2（36） 适用专业： 一般力学与力学基础 先修课程： 理论力学、线性代数、变分法 内容概要： 分析力学的基本概念；虚位移原理与分析静力学；达朗伯原理和动力学普遍 方法；拉格朗日方程；拉格朗日方程的应用；尼尔森方程；哈密顿正则方程 及其积分方法；力学的变分原理；非完整系统力学初步。 参考文献： 1梅凤翔，刘桂林分析力学基础西安：西安交通大学出版社，1987 2梅凤翔，刘端罗勇高等分析力学北京：北京理工大学出版社， 1991 20-080101-02-07 非线性振动 3（54） 适用专业： 一般力学与力学基础 先修课程： 振动理论 内容概要： 非线性振动引论；自治系统的定性方法；非线性振动的定量方法；非线性系 统的自由振动；非线性系统的强迫振动；参数激励振动。 4 参考文献： 1褚亦清非线性振动北京：北京理工大学出版社，1997 2郑兆昌机械振动（中册） 北京：机械工业出版社，1986 20-080101-03-07 非完整系统力学 2（36） 适用专业： 一般力学与力学基础 先修课程： 分析力学 内容概要： 非完整系统力学的基本概念；非完整系统力学的基本原理；非完整系统力学 运动微分方程的各种形式；非完整系统力学运动方程的积分；非完整系统力 学的专门问题。 参考文献： 梅凤翔非完整系统力学基础北京：北京理工大学出版社，1985 20-080101-04-07 故障诊断的技术方法 2（36） 适用专业： 一般力学与力学基础，固体力学 先修课程： 振动理论、信号采集与处理 内容概要： 信号处理与振动监测；故障诊断的数学方法；故障诊断的人工智能方法；故 障诊断技术的实际应用。 参考文献： 黄文虎，夏松波，刘瑞岩设备故障诊断原理、技术及应用北京：科学出 版社，1996 20-080101-05-07 动力学逆问题 2（36） 适用专业： 一般力学与力学基础 先修课程： 高等动力学、分析力学、运动稳定性 内容概要： 动力学逆问题的基本提法和解法；分析动力学中的逆问题；运动控制理论中 的逆问题；刚体动力学中的逆问题；变质量动力学中的逆问题；非完整动力 学中的逆问题。 参考文献： 梅凤翔动力学逆问题北京：北京理工大学出版社，1991 20-080101-06-07 振动控制 2（36） 适用专业： 一般力学与力学基础 先修课程： 振动理论、非线性振动 内容概要： 振动的被动控制；振动的隔离；线性隔振系统；非线性隔振系统；动力吸振； 线性动力吸振器；非线性动力吸振器；阻尼减振；粘弹性阻尼减振；非线性 阻尼减振；冲击的隔离；振动的主动控制；最优控制理论基础；振动的半主 动控制；振动的最优主动控制。 参考文献： 1 王照林现代控制理论基础北京：国防工业出版社，1981 2褚亦清，李翠英非线性振动分析北京：北京理工大学出版社，1993 3丁文镜减振理论北京：清华大学出版社，1988 20-080101-07-07 随机振动 2（36） 适用专业： 一般力学与力学基础 先修课程： 概率论、工程数学、振动理论 内容概要： 随机过程和分类；相关分析；傅立叶分析；谱密度；线性系统的激励与响应 关系；随机振动的传递；测量精度；数字谱分析；窗及平滑；快速傅立叶变 换；穿越分析；应用问题；非线性系统随机振动的近似方法。 北京理工大学硕士研究生培养方案 学科专业：一般力学与力学基础 学科代码：080101 5 参考文献： 朱位秋随机振动北京：科学出版社，1992 20-080101-08-07 模态分析 2（36） 适用专业： 一般力学与力学基础，固体力学 先修课程： 振动理论、矩阵分析 内容概要： 机械导纳阻抗分析；模态分析的基本理论；模态分析的测试技术；模态参数 识别；试验模态分析技术在实际