英文名称：Experimental modal analysis 

课程编码：MECH4431

学时：32           学分：2

适用对象：工程力学专业

先修课程：振动力学、振动测试技术、线性代数、积分变换、工程随机振动

使用教材及参考书：

曹树谦等《振动结构模态分析—理论、实验与应用》，天津大学出版社，2001年

李德葆等，《实验模态分析及应用》，科学出版社，2001年

俞云书，《结构模态试验分析》，宇航出版社，2000年

付志方，《振动模态分析与参数辨识》，机械工业出版社，1990年

周传荣等，《机械振动参数识别及其应用》，科学出版社，1989年

杨景义等，《实验模态分析》，北京理工大学出版社，1990年

管迪华，《模态分析技术》，清华大学出版社，1996年

汪凤泉等，《试验振动分析》，江苏科技出版社，1988年

一、课程性质、目的和任务

结构模态特性直接关系到结构的工作性能、寿命、可靠性和经济性。作为振动工程中的重要分支和有效、可靠的测试手段，试验模态分析已成为结构动态设计中的一项常规的辅助方法，通过建立结构数学模型和模态试验，进行仿真、控制和优化设计；在结构优化设计、故障诊断、状态监测和声学分析等领域充分实现试验模态分析（EMA）和有限元（FEM）有效结合。

本课程在振动理论分析、振动测试技术、动态数据处理和模态参数识别等学科领域具有知识综合性和工程实践性，是动力学理论课程向工程技术方向的延拓和初步结合，能为学生继续攻读研究生学位和从事机械结构动态性能研究、分析、计算、测试、控制和结构动态设计打下良好基础。

二、教学基本要求

1. 深入、系统学习模态分析、动态信号处理、模态参数识别和结构动态设计等理论知识和关键技术。

2. 注意工程应用中理论知识与试验知识的有机结合方法和初步技术。

3. 以定性知识（概念、思路、基本方法、分析流程、背景和特点）为主，定量知识（精细的公式推导和计算）为辅，举一反三多加思考和总结。

三、教学内容及要求

绪  论

第一章  模态分析理论基础

    第一节  单自由度系统的振动

第二节  多自由度系统的实模态分析

第三节  多自由度系统的复模态分析

    第四节  Laplace变换方法的应用

第五节  频响函数的物理意义

第二章  动态信号处理初步

第一节  引言

第二节  动态信号处理的基本环节和技术

第三章  模态参数识别的频域方法选讲

第一节  引言

第二节  最小二乘估计（LSE）

第三节  单模态识别：最小二乘圆拟合法

第四节  多模态识别：Levy法

第四章  模态分析在工程中的应用简介

第一节  引言

第二节  在结构动态性能评价中的直接应用

第三节  在结构动态设计中的应用简介

第四节  载荷识别

第五节  灵敏度分析

第六节  物理参数修改

第七节  物理参数识别

第八节  再分析

四、实践环节

简支梁的试验模态分析等，6学时。

五、学时分配

大纲制定者：徐  晖   执笔

       大纲审定者：张改慧

       大纲批准者：陈振茂

        大纲校对者：黄上恒