
- •Спецглавы надёжности, планирование экспериментов и инженерных наблюдений
- •2.2. Тематические планы дисциплины
- •Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании дот
- •Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.2. Лабораторный практикум
- •Темы практических занятий (заочной формы обучения)
- •Балльно-рейтинговая система
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •. Библиографический список
- •3 .2. Опорный конспект по дисциплине
- •1.2. Общая схема научного исследования, его составные части
- •2.2. Понятие о случайных величинах и случайных процессах при эксплуатации машин и оборудования
- •2.3. Показатели надёжности
- •2.4. Испытания на надёжность машин и оборудования
- •3.2. Моделирование. Математические методы при проведении теоретических исследований
- •4. Планирование многофакторного эксперимента
- •При работе с данным разделом Вам предстоит:
- •Изучаемые вопросы:
- •4.1. Основы теории планирования эксперимента
- •4.2. Основы планирования эксперимента
- •5. Изобретательская деятельность. Оформление результатов исследований и их внедрение. Эффект от внедрения исследований
- •При работе с данным разделом Вам предстоит:
- •Изучаемые вопросы:
- •5.1. Изобретательская деятельность
- •5.2. Оформление результатов научно-исследовательской работы
- •5.3. Внедрение результатов научно-исследовательской работы
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий
- •Методические указания к проведению практических занятий
- •Практическое занятие 1 Построение уравнения регрессии по результатам пассивного эксперимента
- •1. Задание на практическое занятие
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Методические указания по построению уравнения регрессии по результатам пассивного эксперимента
- •3.1. Аппроксимация опытной линии регрессии линейной функцией
- •3.2. Аппроксимация опытной линии регрессии параболической функцией
- •Практическое занятие 2 Построение плана эксперимента
- •1. Задание на практическое занятие
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Методические указания по ортогональному планированию эксперимента первого порядка
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4 .1. Задание на контрольную работу и методические указания к её выполнению
- •Задание на контрольную работу
- •Задание
- •4.1.2. Методические указания к выполнению контрольной работы
- •4 .2. Тренировочные тесты текущего контроля Тест № 1
- •Тест № 2
- •2. Нормальный закон распределения формируется в случае
- •3. Безотказность это
- •4. Интенсивность отказов это
- •Тест № 3
- •Тест № 4
- •Тест № 5
- •4 .3. Итоговый контроль. Вопросы к зачету
- •Вопросы к зачету по дисциплине «Спецглавы надёжности, планирование экспериментов и инженерных наблюдений»
- •Спецглавы надёжности, планирование экспериментов и инженерных наблюдений
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5
Заключение
Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины «Спецглавы надёжности, планирование экспериментов и инженерных наблюдений», понадобятся в дальнейшем при выполнении студентами научных работ и при выполнении студентами выпускных квалификационных работ исследовательской направленности.
3.3. Глоссарий
Автореферат ― краткое изложение диссертации, не превышающее по объему одного авторского листа (40 000 знаков).
Авторское свидетельство ― документ, удостоверяющий государственное признание технического решения изобретением, полезной моделью, промышленным образцом, в отличие от патента не дает автору исключительных прав на использование изобретения.
Адекватность модели — это ее соответствие тому реальному физическому процессу (или объекту), который она представляет
библиотечные каталоги (указатели литературы, имеющиеся в библиотеке) ― представляющие собой набор карточек (простых или электронных), в которых указываются сведения о книгах, журналах, статьях и т. д.
Аксиома (постулат) — это положение, которое берется в качестве исходного, недоказуемого в данной теории, и из которого выводятся все остальные предложения и выводы теории по заранее фиксированным правилам
Активный эксперимент – заключается в том, что уровни факторов (координаты опытных точек) назначаются исследователем на основе заранее разработанного алгоритма.
Безотказность - свойство технических объектов непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.
Внутренние связи — это связи между переменными (элементами системы)
внешние связи — это связи между системой и внешней средой
гипотеза — это предположение о причине, которая вызывает данное следствие.
Долговечность - свойство технических объектов сохранять рабо-тоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Диссертация (от лат. dissertatio — исследование) ― научно-исследовательская работа посвященная решению некоторой научной или научно-технической проблемы и предназначенная для получения ученой степени в результате публичной ее защиты.
Закон — внутренняя существенная связь явлений, обусловливающая их необходимое закономерное развитие.
Задача исследований ― несогласованные или противоречивые информационные процессы (системы), соотношение между которыми вызывает потребность в их преобразовании.
Затраты на инновации ― фактические расходы в денежной форме, связанные с осуществлением различных видов инновационной деятельности, выполняемой в масштабе предприятия (отрасли, региона, страны).
Затраты на научные исследования и разработки ― фактические расходы в денежной форме на выполнение научных исследований и разработок.
Изобретение - новое, обладающее существенными отличиями техническое решение задачи в любой области экономики, социальной сферы, обороны, являющееся результатом научных исследований и разработок либо производственной деятельности, продуктом интеллектуальной деятельности, техническим воплощением идеи, направленным на удовлетворение определенной потребности общества.
Идеальное решение — это наиболее сильное из всех мыслимых решений данной задачи.
Инновационная деятельность – вид деятельности, связанный с трансформацией идей (результатов научных исследований и разработок, научно-технических достижений и пр.) в новый или усовершенствованный продукт, внедренный на рынке; в новый или усовершенствованный технологический процесс, использованный в практической деятельности; в новый подход к социальным услугам. Предполагает комплекс научно-технических, организационных, финансовых и коммерческих мероприятий, которые в совокупности приводят к инновациям.
Инновационная продукция – продукция, подвергавшаяся технологическим изменениям разной степени. Охватывает изделия: 1) новые (вновь внедренные) – радикальная продуктовая инновация; 2) изделия, подвергавшиеся усовершенствованию, – инкрементальная продуктовая инновация; 3) изделия, основанные на новых или значительно усовершенствованных методах производства, – прочая инновационная продукция.
Инновация – конечный результат инновационной деятельности, получивший воплощение в виде нового или усовершенствованного продукта, внедренного на рынке; нового или усовершенствованного технологического процесса, использованного в практической деятельности; в новом подходе к социальным услугам. Типы инновации: 1) введение нового продукта; 2) введение нового метода производства; 3) создание нового рынка; 4) освоение нового источника поставки сырья или полуфабрикатов; 5) реорганизация структуры управления. В зависимости от вида внедрения различают: 1) продуктовые инновации – охватывают внедрение новых или усовершенствованных продуктов; 2) процессные инновации – освоение новых или значительно усовершенствованных методов производства, изменения в оборудовании, организации производства, направленные, как правило, на выпуск новой продукции.
Интеллектуальная собственность – юридическое понятие, охватывающее авторское и смежные с ним права, относящиеся к интеллектуальной и творческой деятельности в области производства, науки, литературы и искусства: литературные, художественные, хореографические, аудиовизуальные, научные произведения; переводы; сборники произведений; карты и технические чертежи; базы данных; программное обеспечение; научные открытия; изобретения; промышленные образцы; товарные знаки; знаки обслуживания; фирменные наименования и коммерческие обозначения и др.
Исходные условия решения задачи ― даются в первоначальной формулировке задачи (исходные данные), если их оказывается недостаточно для решения задачи, то исследователь вынужден привлекать новые данные, называемые привлеченными.
Искомые данные для решения задачи, или искомые условия — это привлеченные условия, которые требуется отыскать в процессе решения задачи.
Интервал варьирования факторов — диапазоны значений, принимаемых каждым фактором.
Критерий подобия — это безразмерный комплекс параметров, характеризующий данный процесс.
Критерий оптимальности — принятый показатель меры эффективности исследуемой системы, величина которого при экстремальном значении целевой функции (максимальном или минимальном) определяет оптимальное решение для заданных условий, т. е. оптимальные значения переменных в модели.
Математическая модель ― система математических соотношений (формул, функций, уравнений, систем уравнений), описывающих те или иные стороны изучаемого объекта, явления, процесса или объект (процесс) в целом.
Материально-техническая база — это совокупность средств научно-исследовательского труда, включая научные организации, научное оборудование и установки, экспериментальные заводы, цехи и лаборатории, вычислительные центры и т. д.
Матрица планирования эксперимента - таблица, в которых записаны кодированные значения факторов.
Методология — философское учение о методах познания и преобразования действительности, применение принципов мировоззрения к процессу познания, духовному творчеству и практике.
Методика — это совокупность мыслительных и физических операций, размещенных в определенной последовательности, в соответствии с которой достигается цель исследования.
Надежность - это свойство любого изделия, в том числе и автомобиля, сохранять во времени в заданных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции
Насыщенными планы эксперимента – планы, имеющие место при проведении дробно-факторных экспериментов, для которых число точек плана N равно числу коэффициентов модели n, а также для симплекс-решетчатых планов.
Наработка на отказ - отношение наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки. Наука ― это и творческая деятельность по получению нового знания, и результат такой деятельности, знания, приведенные в целостную систему на основе определенных принципов и процесс их производства.
Научные исследования ― это творческая деятельность человека, связанная с изучением, анализом и объяснением закономерностей развития окружающей его действительности.
Научная идея — интуитивное объяснение явления без промежуточной аргументации, без осознания всей совокупности связей, на основании которой делается вывод.
Научный документ ― некоторый материальный объект, содержащий научно-техническую информацию и предназначенный для ее хранения и использования.
Научная организация – организация (учреждение, предприятие или их подразделение), основной деятельностью, которой является выполнение научных исследований и разработок, независимо от ее принадлежности к той или иной отрасли экономики, организационно-правовой формы и формы собственности.
Научно-техническая деятельность – систематическая деятельность, тесно связанная с созданием, развитием, распространением и применением научно-технических знаний во всех областях науки и техники. Включает три вида деятельности: 1) научные исследования и разработки; 2) научно-техническое образование и подготовку кадров; 3) научно-технические услуги.
Научно-технические кадры – совокупность лиц, проживающих в стране, имеющих законченное образование 3-й ступени (по Международной стандартной классификации образования) в области науки и техники либо не имеющих его, занятых научно-технической деятельностью, для выполнения которой требуется подобная квалификация.
Неработоспособное состояние - состояние, когда объект не способен выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативными документами.
Ненасыщенный план эксперимента - план обычного полнофакторного эксперимента, для которых число точек плана N больше числа коэффициентов модели n.
Ноу-хау – результат технического творчества, а также техническая и иная информация, необходимая для производства какого-либо товара, технические решения, выполненные на уровне изобретений, но почему-либо не запатентованные, опыт, секреты производства. Одним из основных признаков ноу-хау является элемент секретности передаваемой научно-технической информации, при этом охрана, как правило, осуществляется в договорном порядке в соответствии с условиями лицензионных договоров и прочих подобных соглашений.
Нормативно-техническая документация — это издание, регламентирующее научно-технический уровень и качество продукции.
Обслуживание — удовлетворение требования, поступившего в обслуживающую систему.
Ограничения — области возможных значений переменных (оптимизируемых) величин в заданных конкретных условиях изучаемой системы, внутри которых отыскивается оптимальное решение.
Ортогональная матрица планирования эксперимента – матрица планирования у которой сумма почленных произведений любых двух вектор-столбцов матрицы равна нулю.
Ортогональное планирование эксперимента - такое планирование, при котором уровни факторов выбираются симметрично относительно центра плана и для каждого опыта производится варьирование уровнями факторов.
Отчет о НИР ― первичный непубликуемый документ, размножаемый в небольшом количестве экземпляров (от 3 до 5), и являющийся важным источником информации по исследуемой проблеме.
Отказ – это событие, исходом которого является переход объекта в неработоспособное состояние.
Открытие – установление неизвестных ранее объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира, вносящих коренные изменения в уровень познания. Открытием признается научное положение, представляющее собой решение познавательной задачи и обладающее новизной в мировом масштабе.
Парадокс — это утверждение, резко расходящееся с общепринятым, установившимся мнением, отрицание того, что представляется «безусловно правильным».
Параметры — постоянные величины, которые в процессе всего решения остаются неизменными и в модели, как правило, представлены коэффициентами при переменных или свободными членами в уравнениях и неравенствах.
Параметр потока отказов - плотность вероятности возникновения отказа восстанавливаемого объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени.
Переменные — величины, оптимальные значения которых необходимо найти в процессе решения модели.
Принцип — это правило, возникшее в результате субъективно осмысленного опыта людей.
Процесс разработки модели — это процесс последовательной (и возможно, неоднократной) схематизации или идеализации исследуемого явления.
Пассивный эксперимент – заключается в наблюдении и регистрации входных и выходных переменных исследуемого процесса в режиме его обычной работы без вмешательства исследователя и нарушения хода его течения.
Патент (от лат. patens — открытый) — документ, удостоверяющий государственное признание технического решения изобретением, полезной моделью, промышленным образцом и закрепляющий за лицом, которому он выдан, исключительное право на использование указанных объектов.
Патентная документация ― совокупность документов (в том числе патенты и авторские свидетельства), содержащих сведения об открытиях, изобретениях и об охране прав изобретателей.
Печатный лист — это условная единица измерения объема печатного текста.
План эксперимента - множество точек xi, в которых производятся наблюдения, и соответствующее число наблюдений в этих точках.
Предельное состояние - такое состояние деталей, элементов, при котором их дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена.
Равномерный план эксперимента – план эксперимента у которого уровни любого фактора встречаются в плане одинаковое для данного фактора число раз.
Рандомизация – это выбор точек матрицы планирования в случайном порядке.
Ремонтопригодность - свойство объектов, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причины возникновения отказов и устранению их последствий путем ремонтов.
Реферат — краткая информация об отчете.
Ротатабельность — свойство точек матрицы планирования, подобранных так, что точность предсказания значений параметра оптимизации одинакова на равных расстояниях от центра эксперимента и не зависит от направления.
Сверхнасыщенный план эксперимента - план имеющий место для случая, когда применяется метод случайного баланса, т. е. когда число точек плана N меньше числа коэффициентов модели n.
Симметричный план эксперимента – план эксперимента у которого все факторы имеют одинаковое число уровней.
Сложная система — это объект, предназначенный для выполнения заданных функций, который может быть расчленен на элементы, каждый из которых также выполняет определенные функции и находится во взаимодействии с другими элементами системы.
Случайная величина – величина, которая в результате эксперимента может принять то или иное (но только одно) значение (до эксперимента неизвестно, какое именно).
Случайный процесс - функция, значение которой при каждом значении аргумента является случайной величиной.
Сохраняемость - свойство объектов непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение хранения и транспортировки.
Средний срок службы - математическое ожидание срока службы (календарная продолжительность эксплуатации) объекта от начала эксплуатации до наступления предельного состояния с учетом восстановления.
Средний ресурс - математическое ожидание ресурса, т. е. наработка деталей, элементов от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.
Творчество — это мышление в его высшей форме, выходящее за пределы известного, а также деятельность, порождающая нечто качественно новое.
Теория (от лат. theoreo — рассматриваю) — система обобщенного знания, объяснения тех или иных сторон действительности.
Тема ― это наименование, определяющее содержание и цели научной работы
теоретическое исследование ― функция мышления, которая состоит в том, чтобы открыть, проверить, частично освоить различные области природы, создать и развить мировоззрение.
Требования к решению задачи — необходимый и достаточный перечень условий, определяющих цель, к которой нужно стремиться в процессе решения задачи.
Требование или заявка ― запрос на выполнение какого-то вида перевозок.
Условия решения задачи — это определение информационной системы, из которой следует исходить при решении задачи.
Уровни варьирования — значения каждого фактора при опытах.
Формула изобретения — это составленная по установленным правилам краткая словесная характеристика, выражающая техническую сущность, признаки объекта изобретения.
Целевая функция — функция, которая связывает критерий оптимальности с переменными и параметрами.
Эксперимент ― процесс изучения объекта (явления), основанный на целенаправленном воздействии на него искусственно созданных условий, позволяющий наблюдать, сравнивать и измерять его свойства, устанавливать их зависимость от внешних воздействий.
Элемент — это составная часть сложной системы, которая может характеризоваться самостоятельными входными и выходными параметрами.