振动是自然界最普遍的现象之一。大至宇宙，小至原子粒子，无不存在着振动。人类本身也离不开振动：心脏的搏动，耳膜和声带的振动等。工程中的振动更是比比皆是，例如，建筑结构和桥梁在风或地震载荷下的振动，机械系统运行中所产生的振动，刀具切削过程中的振动，飞机机翼的颤振，航天器柔性附件的振动等等。各个不同领域中的振动现象虽然各具特色，但有着共同的客观规律，因此有可能建立一个统一的理论来进行研究。振动力学就是这样的一门力学分支学科。在统一的力学模型基础上，振动力学应用数学、实验和数值计算等方法，探讨各种振动现象的机理，阐明振动的基本规律，为工程振动问题的解决提供理论依据。

振动力学是力学专业本科生的主干课程之一，也是一门与机械、航空航天、土木等工程密切联系的技术基础课程。我校“振动力学”课程有着悠久的历史，多年来在刘延柱教授、蔡国平教授的组织和精心建设下，该课程在体系、教材、网络教学、实验等多方面进行建设，取得了丰硕成果。1998年刘延柱教授在高等教育出版社出版了《振动力学》教材第1版，该教材为“普通高等教育‘九五’重点教材”，获得上海普通高校优秀教材一等奖和中国高校自然科学奖教材类一等奖；2011年以普通高等教育“十一五”规划教材出版了教材第二版；2019年以“面向21世纪课程教材”出版了第3版。2025年，蔡国平教授根据自己20余年的教学实践和经验撰写了新版《振动力学》教材，该教材由中国机械工业出版社出版，是中国机械工业教育协会“十四五”普通高等教育规划教材和力学课程融媒体系列教材；该教材的特色是结合工程振动去阐述振动理论，并且有效融入思政；该教材充分利用了信息技术优势，读者可以通过网上访问或者手机扫描二维码开展数字化课程的学习，还可以下载电子课件进行线下学习；电子课件是蔡国平教授在参考国内外百余部振动教材的基础上精心制作的，在全国许多高校的线下教学中得到了应用与推广。

蔡国平教授还针对本校研究生开设了“结构振动主动控制”课程，在科学出版社出版了工信部“十四五”规划研究生教材《结构振动主动控制》（2021年），在“学堂在线”平台（http://www.xuetangx.com）上开设了“结构振动主动控制”线上慕课（2023年）。该研究生课程是上海交通大学首届研究生精品课程（2023年）。“振动力学”课程侧重“振动”，“结构振动主动控制”课程侧重“振动控制”，两者联合可以作为本研课程贯通教学改革的有效素材。

学习振动力学的主要目的：

1. 掌握振动的基本理论和分析方法，用以确定和限制振动对工程系统和机械产品等的性能、寿命及安全的有害的影响。对于大多数的工程结构，振动是有害的，它往往是造成结构破坏的直接的原因。例如，振动会影响精密仪器的性能，降低加工精度和光洁度，加剧构件疲劳和磨损，缩短机器和结构的使用寿命；飞机和汽车等的振动即使不引起破坏，也会劣化乘载环境，强烈的振动噪声会形成公害。若要有效限制振动，首先必须清楚振动的机理。

2. 应用振动理论去创造和设计新型的振动设备、仪器和自动化装置，这种情况属于振动利用。例如，将振动用于生产工艺如振动传输、振动筛选、振动抛光、振动沉桩、振动消除内应力等。此外，电系统的振动也是通讯、广播、电视、雷达等工作的基础。

通过本门课程的学习，不仅可以掌握工程振动的规律，而且有助于培养正确分析问题、解决问题的能力，为解决工程振动问题和从事科学研究打下坚实基础。

本课程共计48学时，详细课时分配见课程大纲部分。

希望在教师的引导下，学生通过前人研究问题、分析问题、演绎推导的过程，体会和领悟这些人类高级心智文明的成果，学懂力学而不是被“教会”力学；同时希望学生通过研究式的钻研、乃至犯错的过程，培养从错综复杂的现象中寻找内在规律的能力，体会科学研究的艰辛和乐趣，培养百折不挠、持之以恒的毅力，提高科学素养，提高开展科技活动的能力。

经过本课程的学习，学生应当具备对工程振动问题正确的力学建模能力、以及运用振动的基本理论和分析方法去解决工程振动问题的能力。

Ø 理论力学

Ø 材料力学

本课程所用教材：

蔡国平, 刘翔, 刘晓峰. 《振动力学》. 机械工业出版社, 2025.

其他推荐参考教材：

1. 刘延柱, 陈立群, 陈文良.《振动力学》(第3版). 高等教育出版社, 2019.

2. 倪振华.《振动力学》. 西安交通大学出版社, 1994.