Сборник 70 студ конференции БГТУ

501

Поскольку рентгеновское излучение может быть опасным для здоровья людей, то излучатель должен включаться только синхронно с закрытием шлагбаума. При этом световой сигнал, предупреждающий машиниста о наличии препятствия, может быть продублирован и автоматическим радиосигналом на резервной (аварийной) частоте.

Таким образом, имеется техническая возможность существенно уменьшить число столкновений железнодорожного подвижного состава с автотранспортом.

Работа выполнена под руководством проф. каф. «Начертательная геометрия и графика» В.Н. Ожерельева

А.Н. Солдатов

СОЗДАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ БИБЛИОТЕК В КОМПАС 3D

Объект исследования: средства создания пользовательских библиотек и работы с ними в КОМПАС 3D.

Результаты, полученные лично автором: проведен обзор и сравнительный анализ основных средств создания пользовательских библиотек.

Существует огромное количество деталей и узлов, подобных по форме и отличающихся лишь своими параметрами - размерами. Для упрощения и ускорения разработки чертежей, содержащих типовые и стандартизованные детали, очень удобно применять готовые библиотеки.

Библиотека - это программный модуль, приложение, созданное для расширения стандартных возможностей системы КОМПАС-3D. Библиотека представляет собой ориентированную на конкретную задачу подсистему автоматизированного проектирования, которая после выполнения проектных расчетов формирует готовые конструкторские документы или их комплекты.

Однако, ни один набор библиотек к графической системе не может охватить всё множество различных направлений и отраслей промышленности и в полной мере удовлетворить требования всех категорий пользователей.

Огромный перечень областей применения САПР — главная причина, по которой любая из современных CAD-систем должна быть максимально открытой и обязательно содержать инструменты для создания пакета пользовательских библиотек.

Перечислим основные способы создания библиотек:

•создание библиотеки фрагментов (эскизов) или моделей на основе базовых возможностей системы КОМПАС-3D;

•создание библиотеки шаблонов с помощью Менеджера шаблонов;

•использование специальной макросреды КОМПАС-Макро для подготовки пользовательского приложения;

502

• применение инструментальных средств КОМПАС-Мастер, то есть собственно написание (программирование) библиотек.

Для создания библиотек фрагментов и моделей не требуется никаких специальных навыков, кроме умения работать в КОМПАС-График или в КОМПАС-3D. С помощью таких библиотек каждый проектировщик может систематизировать свой набор наиболее часто используемых элементов, чтобы облегчить доступ к ним при разработке новых чертежей или моделей.

Процесс создания библиотеки начинается с выполнения параметризованной 3D-модели детали. Проставляем размеры, задавая имена переменных и выражения для их вычисления.

В главном разделе окна переменных создаем переменные, соответствующие основным параметрам детали, присваиваем этим переменным статус внешних и выражаем через них переменные размеров в эскизах и переменные параметров операций. При изменении значений внешних переменных модель перестраивается.

Создаем таблицу переменных и добавляем в нее строки с значениями внешних переменных. В менеджере библиотек создаем новый раздел, из контекстного меню выбираем «Добавить описание» - «Библиотеки документов». Активировав данную библиотеку, вызываем контекстное меню «Добавить модель в библиотеку». Добавляем созданный файл детали в пользовательскую библиотеку.

Практически аналогичен процесс создания библиотеки фрагментов. Главное преимущество библиотек фрагментов и моделей — простота их

создания и применения. Большим плюсом таких приложений является также то, что при появлении новых версий КОМПАС не нужно подгонять или изменять их структуру под только что выпущенный релиз. Недостатком подобных библиотек является ограниченность их функциональных возможностей. Автоматизация таких библиотек достигается только за счет параметризации объектов, которыми вы наполняете приложение, а библиотека лишь ускоряет процесс поиска и вставки нужного графического элемента в документ и обеспечивает лучшие условия для их хранения.

Более широкими возможностями, по сравнению с библиотеками фрагментов, обладают библиотеки шаблонов КОМПАС-3D.

Библиотека шаблонов — это прикладная библиотека, состоящая из базового параметризованного чертежа или трехмерной модели, таблицы переменных, набранной в соответствии с некоторыми правилами в табличном редакторе MS Excel, и схемы — документа КОМПАС-3D или рисунка, содержащего имена переменных. Библиотека представляет собой файл с расширением *.tlm, с помощью которого переменным параметризованного фрагмента или детали ставятся в соответствие значения, набранные в Excel-таблице. Для создания библиотек шаблонов предназначено специальное приложение под названием Менеджер шаблонов.

Наиболее продвинутыми способами создания пользовательских библиотек являются средства разработки КОМПАС-Макро и КОМПАСМастер.

503

Это очень мощные инструментальные средства разработки приложений (библиотек) неограниченной сложности, функционирующих в среде КОМПАС-3D. С помощью КОМПАС-Мастер прикладной программист получает доступ ко всем без исключения функциям системы. То есть абсолютно всё, что пользователь может делать вручную, — будь то создание или редактирование графического документа, открытие и закрытие файлов, работа со спецификациями, создание таблиц, оформление чертежей, сохранение файлов в различных форматах, вставка рисунков и т.д. и т.п. — все это может быть автоматизировано с использованием КОМПАС-Мастер.

Работа выполнена под руководством ст. преп. каф. «Начертательная геометрия и графика» М.А. Притула

К.В. Толкачев ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИНИИ

ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Объект исследования:графоаналитическийметодрешениязадач. Результаты, поученные лично автором: решена основная позиционная

задача по определению линии пересечения тора и сферы благодаря применению графоаналитического метода.

Геометрические задачи решаются на кафедре начертательной геометрии и графики графически, а на кафедре высшей математики аналитически. Графический метод – наглядный, а аналитический – точный, но в ряде случаев очень громоздкий. В связи с этим предлагается использовать графический алгоритм решения аналитическим методом. Применение графоаналитического метода дает возможность использовать преимущества графического и аналитического методов. Рассмотрим это на примере решения основной позиционной задачи по определению линии пересечения тора и сферы (рис. 1).

а) б)

Рис. 1. а - пересечение тора и сферы, б - линия пересечения тора и сферы

504

Для того чтобы графически найти линию пресечения поверхностей, надо построить характерные и промежуточные точки этой линии. На рис. 2 показано, как находятся промежуточные точки пересечения поверхностей с помощью вспомогательной секущей плоскости α. Эта плоскость рассекает тор по двум окружностям, а сферу – по окружности, на персечении которых назодятся точки 11, 12, 21, 22. Для аналитического определения линии пересечения тора и сферы решается система уравнений:

Очевидно, что решение очень громоздкое, поэтому предлагается аналитическая реализация графического алгоритма нахождения точек пересечения тора и сферы.

Рис. 2. Нахождение точек 11, 12, 21, 22 – линии пересечения тора и сферы

Получаем уравнения в проекциях:

Образующей тора:

Секущей плоскости:

505

Окружность сферы:

Благодаря применению графоаналитического метода получается наглядное, понятное, доступное решение, в котором использованы преимущества графического и аналитического методов.

Работа выполнена под руководством доц. кафедры "Начертательная геометрия и графика" В.Ф. Цыпленкова, асс. каф. «Высшая математика» К.А. Раковой

Н.В. Чуприна, С.В. Седых ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО ПАКЕТА КОМПАС-3D

ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОСТЫХ РАЗРЕЗОВ

Объект исследования: возможности графического пакета КОМПАС-

3D .

Результаты, полученные лично авторами: предложено и апробировано использование 3D –моделей для изучения простых разрезов на чертежах.

При изучении проекционных основ инженерной графики у первокурсников с недостаточной подготовкой по черчению возникают учебные затруднения. Особенно с разрезами, начиная с простых разрезов. Это обусловлено, как показывает учебная практика, незнанием правил их выполнения. А также неумением мысленно представить секущую плоскость, разобраться, какие части предмета она разрезает и какое получается сечение. Кроме того, следует разобраться, какие части предмета располагаются за секущей плоскостью и как они изображаются на разрезе.

Например, многие первокурсники с недостаточной исходной графической подготовкой на первых занятиях по инженерной графике не могут изобразить на простом разрезе ступенчатое отверстие. Они, как установлено, упускают из вида переход в форме плоского горизонтального кольца от одной ступени отверстия к другой. И таких примеров немало.

Традиционно затруднения с разрезами преодолевали с помощью наглядных изображений, на которых легче представить себе, что попало в секущую плоскость и что расположено за ней. Но и при их использовании надо уметь мысленно представлять, что и как будет изображаться на разрезе.

Большие возможности появляются с применением наглядных моделей, созданных в графической среде КОМПАС-3D. Поворачивая 3D – модель, можно детально и всесторонне рассмотреть разрезанный предмет и понять, как на чертеже изображаются разрезы. Причем это можно сделать при различных секущих плоскостях.

506

На рис.1, а дана 3D – модель предмета с вырезом четверти. На ней черным цветом выделены части предмета, попавшие в секущую плоскость, а светлым – расположенные за ней. Кроме того, отмечены стрелками: А - часть предмета в секущей плоскости, В – цилиндрическая поверхность отверстия, С - плоскость предмета за секущей плоскостью.

На рисунке 1,б эта модель немного повернута против часовой стрелки (при взгляде сверху), а на рис.1,в она повернута так, как выглядит на главном изображении.

На рис.2,а показана половина этой модели. А ней также черным цветом выделены части предмета, попавшие в секущую плоскость (отмечены двумя стрелками А), а светлым - расположение за ней (В - цилиндрическая поверхности отверстия, С – поверхность выреза, D – плоскость задней стенки). На рис. 2,б эта модель немного повернута, а на рис. 2,в повернута так, что можно увидеть профильный разрез предмета.

Сопоставляя отмеченные части предмета при повороте 3D –модели, легче увязать наглядные изображения и прямоугольные проекции, понять сущность метода прямоугольного проецирования, увидеть и представить изображения частей предмета, расположенных в секущей плоскости и за ней.

Упражняясь в создании 3D – моделей предметов и рассмотрении их при повороте, можно развивать пространственное представление, что безусловно должно способствовать изучению простых разрезов на чертежах.

Работа выполнена под руководством доц. каф. «Начертательная геометрия и графика» В.Ф. Цыпленкова

507

МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

ФИЗИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ И СПОРТ

А. А. Аленькин ОЦЕНКА ФАКТОРОВ, СПОСОБСТВУЮЩИХ РАЗВИТИЮ СИЛЫ

И ВЫНОСЛИВОСТИ В ПРОЦЕССЕ ЗАНЯТИЙ СПОРТОМ

Объект исследования: факторы, способствующие развитию силы и выносливости.

Результаты, полученные лично автором: приведена краткая информация, рассмотрены некоторые факторы и методы, способствующие развитию силы и выносливости.

Физическая подготовленность человека характеризуется степенью развития основных физических качеств – силы, выносливости, гибкости, быстроты, ловкости и координации.

Под силой следует понимать способность человека преодолевать за счёт мышечных усилий (сокращений) внешнее сопротивление или противодействовать внешним силам. Сила – одно из важнейших физических качеств в абсолютном большинстве видов спорта, поэтому её развитию спортсмены уделяют исключительно много внимания.

Основным методом развития силы является метод повторных усилий – повторный метод. Метод предусматривает выполнение упражнения в среднем темпе с отягощениями околопредельного и предельного веса.

Метод развития динамической силы. При быстрых движениях против относительно небольшого сопротивления проявляется скоростная сила. Для развития скоростной силы применяют упражнения с отягощениями, прыжковые упражнения.

Метод развития силовой выносливости. Силовая выносливость – это способность длительное время проявлять оптимальные мышечные усилия. Ocновной метод развития силовой выносливости – метод повторных усилий.

В теории физвоспитания под выносливостью понимают способность человека значителъное время выполнять работу без снижения мощности нагрузки её интенсивности или как способность организма противостоять утомлению.

Равномерный непрерывный метод. Этим методом развивают аэробные способности различных видах спорта, в которых выполняются циклические однократно-равномерные упражнения малой и умеренной мощности (продолжительность 15-30 мин, ЧСС – 130-160 уд/мин.).

Переменный непрерывный метод. Заключается в непрерывном движении, но с изменением скорости на отдельных участках движения. Иногда этот метод называется метод игры скоростей или «фартлек». Предназначен для развития как специальной, так и общей выносливости.

Интервальный метод (разновидность повторного метода) – дозированное повторное выполнение упражнений относительно небольшой

508

интенсивности и продолжительности со строго определённым временем отдыха, где интервалом отдыха служит обычно ходьба, либо медленный бег. Используется представителями циклических видов спорта (лыжи и др.).

Приступая к развитию выносливости необходимо придерживаться определённой логики построения тренировочного процесса, т.к. нерациональное сочетание в занятиях нагрузки различной функциональной направленности может привести не к улучшению, а, наоборот, к снижению уровня тренированности.

На начальном этапе развития выносливости необходимо сосредоточить внимание на развитии аэробных возможностей с одновременным совершенствованием функции сердечнососудистой и дыхательной систем, укреплением опорно-двигательного аппарата, т.е. на развитие общей выносливости.

На втором этапе необходимо увеличить объём нагрузки в смешанном аэробно-анаэробном режиме энергообеспечения, применяя непрерывную равномерную работу в форме темпового бега, кросса, плавания и т.д. в форме круговой тренировки.

На третьем этапе необходимо увеличить объёмы тренировочных нагрузок за счёт применения более интенсивных упражнений, выполняемых методом интервальной и повторной работ смешанном аэробно-анаэробном и анаэробном режимах. Нагрузку повышать постепенно.

Видами спорта, требующими выносливости, считаются те, в которых физическая работа выполняется более 3 мин. Это большинство беговых номеров легкоатлетической программы, хоккей на траве, плавание, лыжный спорт, гребля, велосипедный спорт и другие.

Работа выполнена под руководством ст. преп. кафедры «Физическое воспитание и спорт» А.М. Федорцова

М.С. Анапреенко ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ СО

СТУДЕНТАМИ СПЕЦИАЛЬНОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ГРУППЫ

Объект исследования: методика проведения занятий со студентами специальной медицинской группы.

Результаты, полученные лично автором: доказана важность применения методики и раскрыта сама методика.

Многие исследователи отмечают, что более 50% юношей и девушек, оканчивая школу, уже имеют 2-3 хронических заболевания, а в целом лишь 15% выпускников можно считать практически здоровыми. После окончания школы многие из них поступают в ВУЗы. Поэтому процент студентов специальной медицинской группы тоже довольно велик.

Организация и методика учебного процесса по физическому воспитанию таких студентов имеет свои особенности и заслуживает большого внимания. Опыт работы с такими студентами показывает, что при правильной

509

организации занятий по физическому воспитанию заболеваемость студентов снижается, повышается их умственная и физическая работоспособность.

Для специальной медицинской группы и инвалидов выделяют адаптивную физическую культуру, которая ставит перед собой цели и решает задачи восстановления и поддержания физических навыков, нормирует физические нагрузки в соответствии с индивидуальными особенностями организма человека.

Программа курса специальной медицинской группы включает теорию, практический материал, профессионально-прикладную физическую подготовку и специальные средства для устранения отклонений в состоянии здоровья и физическом развитии.

Основными задачами физического воспитания учащихся из СМГ являются:

укрепление здоровья, стойкая компенсация нарушений, вызванных заболеваниями, а иногда и их ликвидация,

улучшение показателей физического развития, освоение жизненно важных двигательных умений и навыков,

повышение функционального уровня органов и систем, ослабленных болезнью,

постепенная адаптация организма к воздействию физических нагрузок,

овладение комплексами специальных упражнений, благотворно воздействующих на организм, с учетом имеющегося заболевания,

обучение способам самоконтроля и дозировки нагрузки,

воспитание интереса к самостоятельным занятиям физкультурой. Проблема еще осложнена тем, что в СМГ собраны студенты,

страдающие различными недугами и психологически не готовые к занятиям физической культурой. Для них можно организовать занятия в тренажерном зале с индивидуальным подбором адекватной нагрузки на каждом тренажере, рекомендуемом медицинским предписанием.

Проведение занятий с ослабленными студентами отдельно от здоровых позволяет избежать многих методических и педагогических ошибок, позволяет использовать дифференцированные нагрузки, контролировать состояние учащихся и их адаптацию к нагрузке. Прежде чем начать занятия в СМГ, преподаватель должен провести тестирование по определению уровня физической подготовленности студентов.

По результатам тестирования и с учетом особенностей заболевания преподаватель составляет план занятий, осуществляет подбор специальных упражнений и определяет индивидуальную нагрузку.

Для занятий со студентами специальной медицинской группы применяют следующую методику.

Вводная часть (3–4 мин.): наблюдение за частотой пульса, дыхательные упражнения.

Подготовительная часть (10–15 мин.): общеразвивающие упражнения, выполняемые сначала в медленном, а затем в среднем темпе. Каждое

510

упражнение повторяется от 4–5 раз до 6–8 раз. Особое внимание следует обращать на правильность дыхания. Не рекомендуются упражнения, требующие больших мышечных усилий и затрудняющие дыхание. При помощи общеразвивающих упражнений в подготовительной части занятия удается обеспечить поочередное (по принципу «рассеивания» нагрузки) включение в работу всех крупных мышечных групп. При этом нагрузка не должна возрастать резко. Специальные дыхательные упражнения, применяемые после наиболее утомительных физических нагрузок, позволяют уменьшить степень функционального напряжения, испытываемого организмом.

Основная часть (15–18 мин.): тренировки. В ней тренируются дыхательные навыки, развиваются двигательные качества. Наибольшая физическая нагрузка должна приходиться на вторую половину основной части занятия. Для этого учебный материал распределяется так, чтобы начальный период основной части был заполнен более легкими физическими упражнениями. На каждом занятии необходимо также повторение нескольких упражнений, освоенных раньше. Очень важно избегать утомляемости в ходе повторения однообразных движений. Для этого, как и в подготовительной части занятия, необходимо «рассеивать» нагрузку на разные мышечные группы.

Заключительная часть занятия (5 мин.) включает упражнения дыхательные и на расслабление. Главная задача этой части занятия – восстановление функционального состояния организма студентов после физических нагрузок. Здесь целесообразны упражнения на те мышечные группы, которые не были задействованы на занятии.

Данная методика общепринята и позволяет развивать физические качества студентов специальной медицинской группы без риска травм и переутомления.

Работа выполнена под руководством преп. кафедры «Физическое воспитание и спорт» С.А. Трошина

В.Ю. Балесная ЛЕЧЕБНАЯ ФИЗКУЛЬТУРА ПРИ ОСТЕОХОНДРОЗЕ

ПОЯСНИЧНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА

Объект исследования: лечебная физкультура Результаты, полученные лично автором: рассмотрены методы лечения

и профилактики при остеохондрозе поясничного отдела позвоночника.

Зачастую люди начинают жаловаться на участившиеся боли и дискомфорт в крестцовом и поясничном отделе, при чем независимо от пола и возраста, проблемы могут застать каждого. Связано это прежде всего с большой нагрузкой, которым подвержена поясница, которые в дальнейшем приводят к аномальным нарушениям и вызывают дегенеративные изменения. Такие нарушения способствуют образованию остеохондроза поясничного отдела и приводят к не восстановительным процессам, которые могут