![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Дипломный проект с развитой научно-исследовательской частью
Дипломные проекты (работы) с развитой научно-исследовательской частью, как правило, представляют собой экспериментальные исследования. Перед проведением работы в таких дипломных проектах на основании анализа задания на дипломное проектирование, исходных данных и литературы, посвященной аналогичным исследованиям, должно разрабатываться техническое задание на проведение исследований. Оно должно содержать: - цель, назначение и обоснование необходимости проведения исследований (получение новых данных о материалах, объектах, явлениях, закономерностях и др.); - этапы выполнения; - технические требования к проведению исследований; - экономические показатели; - требования к отчетным документам и др. Технические требования к выполнению исследований в общем случае имеют ряд ограничений: - по условиям проведения экспериментов; - исследуемым параметрам, режимам и их характеристикам; - предельным погрешностям измерений; - по методам и средствам испытаний. На основании анализа литературных источников и требований ТЗ выбирается метод и средство для выполнения экспериментов, составляется план его проведения. В плане проведения эксперимента указывается последовательность работы испытательного оборудования, характер и величина изменения переменных, представляющих варьируемые физические величины. Под испытательным оборудованием - средствам выполнения эксперимента - понимается испытательная аппаратура, измерительные приборы, испытательная машина, образец для эксперимента. Все результаты измерений и их погрешности должны быть представлены с учетом Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ), в частности с учетом требований ГОСТ 8.001-80.ГСИ. Погрешность средств измерений должны быть определены и указаны в соответствии со стандартом: ГОСТ 8.401-80.ГСИ, ГОСТ 8.009-84.ГСИ, ГОСТ 8.010-90.ГСИ. При проведении экспериментов с измерительными системами, содержащими измерительные приборы и преобразователь, изготовленными в единичном экземпляре, необходимо руководствоваться ГОСТ 8.326-89.ГСИ. Эксплуатация нестандартизированных средств измерений допускается только после их метрологической аттестации, осуществляемой ведомственной метрологической службой. Прямые измерения должны обрабатываться в соответствии с ГОСТ 8.207-76.ГСИ. Проверка согласия опытного распределения с предполагаемым теоретическим осуществляется в соответствии с требованиями СТ СЭВ 1190-78. При подчинении эмпирической выборки нормальному распределению оценка ее параметров должна проводиться по СТ СЭВ 876-78. Качество измерений при экспериментах определяется следующими факторами: - результаты экспериментов выражаются в стандартных единицах; - известны значения погрешности выполненных измерений; - известны достоверности оценок значений погрешностей измерений; - погрешности не превышают допускаемых пределов. С учетом этих факторов разрабатывается методика выполнения измерений (МВИ), где выбор единиц физических величин должен производиться в соответствии с ГОСТ 8.417-81.ГСИ. Оценка точности результатов эксперимента определяется на основе методики выполнения измерений. Поэтому в ней должна отражаться вся совокупность методов, приемов, способов, процедуры и условий подготовки и проведения эксперимента, а также совокупность приемов и правил обработки результатов измерений. Нормативные документы методики выполнения измерений регламентированы ГОСТ 8.010-90 .ГСИ. При дипломном проектировании в методике выполнения измерений, как минимум, должны быть рассмотрены следующие вопросы: - выбор и обоснование показателей точностей измерений; - выбор средств и методов измерений; - учет условий проведения измерений; - разработка математической модели погрешностей измерений; - обработка результатов измерений; - оценка точности результатов измерений. Параметры показателей точностей измерений выбираются в соответствии с ГОСТ 8.011-72.ГСИ. В практике проведения экспериментов при дипломном проектировании достаточно часто встречаются измерения, требующие предварительной оценки их погрешностей. В этом случае заранее выявляются основные источники погрешностей измерений, оценивается из влияние на результаты, регламентируются правила обработки экспериментальных данных и разрабатывается модель погрешностей измерений, на базе которой осуществляется количественная оценка погрешностей измерений. Обычная модель погрешностей измерений представляется суммой некоторых функций, каждая из которых, в свою очередь, является моделью элементарной погрешности. При этом должны учитываться и методические вопросы, такие, как: - выбор способов суммирования элементарных погрешностей; - подбор теоретических функций распределения, согласующихся с данными эмпирических выборок и др. В качестве примера рассмотрим следующую задачу. Требуется расчетным путем оценить точность результата измерения силы с помощью динамометра, установленного в нагружающую цепь испытательной машины. При этом необходимо определить: - верхнюю - функцию распределения случайной составляющей погрешности измерения - среднее квадратическое отклонение S случайной составляющей погрешности измерения. Моделью погрешности измерений может быть сумма следующих элементарных погрешностей, источники которых были выявлены при метрологической аттестации: - неточность динамометра ( - влияние условий проведения измерения ( - некомпенсация местных перегрузок ( - неточность направления приложения нагрузки ( - влияние электромагнитных полей ( где Алгоритм решения задачи будет следующим. 1 Определение систематической составляющей погрешности измерений суммированием ее элементарных погрешностей с учетом законов их распределений При отсутствии сведений о функции распределения Выбирается значение доверительной вероятности Границы положения неисключенной систематической составляющей погрешности измерения могут быть рассчитаны по формулам:
где K- коэффициент, зависящий от числа слагаемых и доверительной вероятности. Например, при большом числе слагаемых m и значение доверительной вероятности 2 Определение функции распределения случайной составляющей погрешности измерения. Для этого имеются ряд наблюдений, которые представляются графически в виде гистограммы либо полигона. Далее проверяется согласие данных полученной эмпирической выборки с различными теоретическими распределениями. В качестве функции распределения случайной составляющей погрешности принимается та, значения которой имеют наилучшее согласие с эмпирической выборкой. Для сравнения с теоретическими законами используются критерии: Колмогорова, 3 Вычисление значения среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности. Сначала определяется дисперсия суммы случайных погрешностей
где
Знак »i<j» означает, что суммирование распространяется на все возможные попарные сочетания случайных величин Данная формула справедлива для суммирования случайных величин, в том числе и погрешностей с любыми законами распределения. Затем рассчитывается среднее квадратическое отклонение Для практического применения имеют смысл только значения, взятые со знаком «+». В заключении необходимо проанализировать полученные значения погрешностей и сделать выводы.
|