МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ» (ИНЭКА)

Применение метода полного факторного эксперимента при изучении свойств упрочненных материалов высококонцентрированными источниками излучения

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Основы научных исследований»

Набережные Челны

2012

Применение метода полного факторного эксперимента при изучении свойств упрочненных материалов высококонцентрированными источниками излучения: Методические указания по курсу «Основы научных исследований» / Составитель Ю.И. Шакиров – Набережные Челны: ИНЭКА, 2012, 33 - с.

Рецензент к.т.н. доцент Хакимов Р.Г.

Печатается по решению научно-методического совета Камской государственной инженерно-экономической академии.

Камская государственная

инженерно-экономическая

академия, 2012 г.

Введение

Учебной программой по дисциплине "Метрология, методы и тех­ника эксперимента" предусматривается внедрение в учебный процесс лабораторных работ исследовательского характера с использованием методов оптимального планирования экспериментов. Цель данных ме­тодических указаний состоит в ознакомлении студентов с одним из методов оптимального планирования - методом полного факторного эксперимента, который в настоящее время уже намел применение в изучении свойств упрочненных материалов и оптимизации технологи­ческих процессов (1,2).

Учебно-исследовательская работа рассчитана на 6-8 часов учебного времени. Работа проводится после изучения студентами теоретического курса лекций, методических указаний и освоения основных методов испытаний упрочненных материалов. Дополнительно при изучении теки монет быть использована литература, рекоменду­емая в конце методических указаний (1-5).

Перед выполнением учебной научно-исследовательской работы студентам выдается задание с исходными данными.

После завершения работы составляется отчет, который защищается и сдается преподавателя. Работа принимается при правильном выполнении задания и ответе на контрольные вопросы, приведенные в конце указаний.

1. Общие указания к выполнению учебно-исследовательскои работы

1) Цель работы: Изучение одного из методов планирования эксперимента - метода полного факторного эксперимента и практическое использование его для изучения свойств упрочненных материалов.

2) Задание и исходные данные: выдается преподавателем или составляется самим студентом и утверждаются преподавателем перед началом работы.

По заданию студенты могут выполнять учебно-исследовательскую работу по изучению зависимости свойств упрочненных материа­лов от различных факторов, могут выполняться также некоторые за­дачи научно-исследовательского характера, например, по изучению свойств вновь разработанных материалов, оптимизационные, по вы­явлению лучших составов параметров технологических процессов и т.п.

3) Объем и порядок выполнения работы:

В соответствии с выданным преподавателем заданием работу следует проводить по плану:

а) изучить теоретические основы метода и научно-техническую информацию по вопросу исследований.

б) определить методику проведения эксперимента:

- условия термоупрочнения образцов:

- условий испытания.

в) провести пробный эксперимент с целью получения исходной информации для планирования эксперимента и проверки воспроизводимости; оценки ошибки (этот пункт может быть исключен из плана, если имеется достаточная информация по изучаемому объекту).

г) спланировать проведение эксперимента:

- определить уровни и шаги варьирования факторов (табл.4.1);

- сформировать матрицу планирования (табл. 4.2).

д) изготовить образцы для испытаний;

е) испытать образцы по принятой методике.

ж) результаты эксперимента занести в табл. 4.2 и провести их статическую обработку:

- вычислить коэффициенты уравнения регрессии;

- проверить адекватность уравнения регрессии (этот пункт может выполняться вручную или по программам на ЭВМ).

з) провести анализ математической модели:

- сделать расчеты для построения номограмм и построить их графически;

- списать полученные результаты с соответствующими выводами, заключениями и рекомендациями.

и) оформить отчет по работе;