Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Иркутский государственный технический университет

НОП Институт авиамашиностроения и транспорта

Кафедра автомобильного транспорта

Федотов А.И.

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Учебно-методическое пособие

для студентов вузов, обучающихся по профилю «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», направления подготовки 190600.62 эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов, квалификации – «бакалавр», а также 190600.68 степени - «магистр»

Иркутск

2012 г.

УДК

ББК

Федотов А.И.

Основы научных исследований: Учебно-методическое пособие. Изд-во ИрГТУ, Иркутск. 2012. 122 с. Ил. 67. Табл. 9. Библиограф.: 14 назв.

Рецензент: Озорнин С.П. доктор техн. наук, профессор кафедры «СДМ» Забайкальского государственного университета

В учебно-методическом пособии приведены теоретические основы, методы и средства проведения научных исследований. Изложены методы измерения параметров физических величин, характеризующих техническое состояние автомобиля, его агрегатов, механизмов, узлов и систем, а также принципы функционирования измерительного оборудования. Подробно рассмотрены процессы задания режимов тестовых воздействий на объекты научных исследований и реализующее их оборудование. Большое внимание уделено изучению компьютерных и микропроцессорных методов получения и обработки исследовательской информации.

Учебно-методическое пособие рассчитано на подготовку бакалавров и магистров в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в соответствии с Федеральными Государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования третьего поколения по направлению подготовки 190600.62 эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов, квалификации - "бакалавр", а также 190600.68 степени - «магистр». Полезен для инженерно-технических и научных работников, а также аспирантов, занимающихся проведением научных исследований процессов эксплуатации, диагностирования, контроля и испытания автомобилей.

1. Методологические основы научного познания и творчества

ТЕМА 1. Изучаемые вопросы: Понятие о научном исследовании; Объект научного исследования; Структура процесса функционирования объекта исследования; Формулирование цели и постановка задач исследования; Виды научных исследований.

Научное исследование – это процесс получения новых знаний

Результатом научного исследования являются новые знания в виде: выявленных закономерностей; графиков зависимостей; математических уравнений; числовых значений; таблиц и др.

Объектом научного исследования – является процесс (Например: процесс функционирования автомобиля на заданных режимах или в заданных условиях; процесс износа агрегата, эффективности его работы, старения, энергозатрат и пр.). Для технических объектов (для автомобильного транспорта, его агрегатов, механизмов, систем, деталей и т.п.) процесс функционирования объекта исследования может быть представлен в виде структурной схемы (рис. 1).

Из схемы, рис. 1 видно, что для функционирования объекта исследования на его вход подаются управляющие воздействия U₁, U₂, …. U_i (Например:

Рис.1. Структурная схема процесса функционирования объекта исследования объекта исследования

нажатие на педаль управления тормозом; подача на вход коробки передач крутящего момента и т.п.). При этом на выходе объекта исследования можно измерить функциональные параметры Х₁, Х₂, .... Х_j, которые характеризуют качество процесса функционирования объекта исследования (Например: длина тормозного пути, время срабатывания тормозной системы; момент и частота вращения выходного вала коробки передач).

Следует иметь в виду, что на качество процесса функционирования объекта исследования оказывают влияние как его внутренние параметры Y₁, Y₂, …. Y_k, так и внешние факторы Ф₁, Ф₂, …. Ф_m.

Для автомобильной техники внутренние параметры Y₁, Y₂, …. Y_k – это в большинстве случаев параметры технического состояния объекта исследования (величина зазоров между его сопрягаемыми деталями, размеры их рабочих поверхностей, регулировочные параметры и пр.) Величины этих параметров влияют на техническое состояние объекта исследования.

Параметры Ф₁, Ф₂, …. Ф_m характеризуют воздействие на объект исследования внешних факторов. Внешние факторы ни как не зависят от объекта исследования (его состояния, интенсивности работы, и пр.) но зато весьма значительно влияют на исследуемый процесс. Примерами воздействия внешних факторов на объект исследования являются: климатические и природные явления, погода (дождь, ветер, снег, высокая или низкая температура окружающей среды, атмосферное давление, влажность воздуха и пр.), дорожные условия (качество дороги, вид и качество её покрытия, коэффициент сопротивления качению, коэффициент сцепления шины с дорогой, величина продольных и поперечных уклонов дороги и пр.).

В зависимости от цели и задач научных исследований, устанавливают закономерности между параметрами объекта исследования. Например:

- устанавливают закономерность Y₂=f(U₁) изменения износа агрегата Y₂, от воздействия крутящего момента U₁ на его входе;

- устанавливают закономерность Х₄= f(Ф₅) изменения расхода топлива Х₄ у автомобиля при низких температурах Ф₅ окружающей среды;

- устанавливают закономерность Y₇= f(Ф_10, Ф₁₁ и Ф₁₂) износа Y₇ накладок на тормозных колодках при торможении автомобиля на дорогах без покрытия Ф_10, Ф₁₁ и Ф₁₂.