Основы научных исследований в кожевенном и меховом производстве
жүктеу/скачать 1.19 Mb.
|
5. Обработка результатов расчетов, их анализ и выводы. На этом этапе могут возникнуть необходимость уточнения математической модели (усложнения или, наоборот, упрощения), предложения по созданию упрощенных инженерных способов решения и формул, дающих возможности получить необходимую информацию более простым способом. Вычислительный эксперимент приобретает исключительное значение в тех случаях, когда натурные эксперименты и построение физической модели оказываются невозможными. В науке и технике известно немало областей, в которых вычислительный эксперимент оказывается единственно возможным при исследовании сложных систем.
1. Ряд, каких концепций содержит теория математического эксперимента, которые обеспечивают успешную реализацию задач исследования? 2. Что называется вычислительным экспериментом? 3. Принцип рандомизации. Қолданылатын эдебиет 7.1.1 Основы научных исследований: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу. – Витебс: ВГТУ, 2008. – 40 с. 7.1.4 Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований: методические указания к выполнению исследовательских лабораторных, курсовых и дипломных работ. – Витебск: УО «ВГТУ», 2004. – 25 с. 7.2.4 Бузов, Б.А. Материаловедение швейного производства / Б.А.Бузов. - М.: Легпромбытиздат, 2006.-424с. 7.2.8 Большакова, И. К. Свойства прокладочных и прикладных материалов и комплектование их в пакетах верхней одежды / И. К. Большакова, О. Н. Калина, Н. В. Цаценко // Швейная промышленность. Обзорная информация. – 2009. – Вып. 1. – 56 с.
10.1 Измерение 10.2 Методы измерения 10.3 Погрешности приборов 10.1 Измерение Важное место в экспериментальных исследованиях занимают измерения. Измерение - это нахождение физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Суть измерения составляет сравнение измеряемой величины с известной величиной, принятой за единицу (эталон). Теорией и практикой измерения занимается метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. К основным проблемам метрологии относятся: общая теория измерений; единицы физических величин (величины, которым по определению присвоено числовое значение, равное единице) и их системы (совокупность основных и производных единиц, образованная в соответствии с некоторыми принципами, например, Международная система единиц - СИ); методы и средства измерений (к методам относят совокупность приемов использования принципов и технических средств, применяемых при измерениях и имеющих нормирование метрологических свойств); методы определения точности измерений; основы обеспечения единства измерений, при которых результаты измерения выражены в узаконенных единицах, а погрешности измерений известны с заданной вероятностью, что возможно при единообразии средств измерения (средства измерения должны быть проградуированы в узаконенных единицах и их метрологические свойства соответствуют нормам). Важнейшие значения в метрологии отводятся эталонам и образцовым средствам измерений.
Эталоны выполнены по особой спецификации. Эталонная база содержит более Образцовые средства измерений служат для проверки по ним рабочих (технических) средств измерения, постоянно используемых непосредственно в исследованиях. Передача размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам осуществляется государственными и ведомственными метрологическими органами, составляющими метрологическую службу, их деятельность обеспечивает единство измерений и единообразие средств измерений в стране. Метрологическая служба связана со всей системой стандартизации в стране, поскольку метрология сама является по существу стандартизацией измерений и одной из основ стандартизации, так как обеспечивает достоверность, сопоставимость показателей качества, закладываемых в стандарты, дает методы определения и контроля таких показателей. Основоположником метрологии как науки в нашей стране был великий русский ученый Д. И. Менделеев, создавший в 1893 г. Главную Палату мер и весов. 10.2 Методы измерения Методы измерения можно подразделить на прямые и косвенные. При прямых измерениях искомую величину устанавливают непосредственно из опыта. При косвенных - искомую величину определяют функционально от других величин, определенных прямыми измерениями, например  , где  - величина, найденная с помощью косвенных измерений.
Различают также абсолютные и относительные измерения. Абсолютные - это прямые измерения в единицах измеряемой величины. Относительные измерения представляют собой отношение измеряемой величины к одноименной величине, играющей роль единицы или измерения этой величины по отношению к одноименной, принимаемой за исходную. Например, влажность воздуха принимается в относительных единицах (процентах) по отношению к полному его водонасыщению. В исследованиях применяются совокупные и совместные измерения. При совокупных измерениях одновременно измеряются несколько одноименных величин, а искомую величину при этом находят путем решения системы уравнений. При совместных измерениях - одновременно проводят измерения пеодноименных величин для нахождения зависимости между ними. Выделяется несколько основных методов измерения. Метод непосредственной оценки соответствует определению значения величины непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия (например, измерение массы на циферблатных весах). При использовании метода сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (например, измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями). При методе противопоставления осуществляется сравнение с мерой (измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор, с помощью которого устанавливается соотношение между этими величинами, как, например, при измерении массы на равноплечных весах с помещением измеряемой массы и гирь на двух противоположных чашках весов). При дифференциальном методе на измерительный прибор воздействует разность измеряемой и известной величины, воспроизводимой мерой (например, измерения, выполняемые при проверке мер длины сравнением с образцовой мерой на компараторе). При нулевом методе результирующий эффект воздействия величины на прибор доводят до нуля (например, измерение электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием). При методе замещения измеренную величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой (например, взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гири на одну и ту же чашку весов). При методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной воспроизводимой мерой измеряется с использованием совпадения отметок шкал или периодических сигналов. Неотъемлемой частью экспериментальных исследований являются средства измерений, т.е. совокупность технических средств, имеющих нормированные погрешности, которые дают необходимую информацию для экспериментатора. К средствам измерений относят меры, измерительные приборы, установки и системы. Простейшим средством измерения является мера, предназначенная для воспроизведения физической величины заданного размера (например, гиря - мера массы). Измерительным прибором называют средство измерения, предназначенное для получения определенной информации об изучаемой величине в удобной для экспериментатора форме. В этих приборах измеряемая величина преобразуется в показание или сигнал. Они состоят из двух основных узлов: воспринимающего сигнал и преобразующего в показание. Приборы классифицируют, например, по способу отсчета значения измеряемой величины на показывающие и регистрирующие. Приборы также классифицируют по точности измерении, стабильности показаний, чувствительности, пределам измерения и др. Измерительная установка (стенд) представляет собой систему, состоящую из основных и вспомогательных средств измерений, предназначенных для измерения одной или нескольких величин. Установки включают в себя различные средства измерений и преобразователи, предназначенные для одно- или многоступенчатого преобразования сигнала до такого уровня, чтобы можно было зафиксировать его измерительным механизмом. Измерительные установки могут вырабатывать также сигналы, удобные для автоматической обработки результатов измерений. Измерительные приборы (отсчетные устройства) характеризуются: - величиной погрешности; - точностью; - чувствительностью.
где  - действительное значение измеренной величины, полученное
более точным методом. Погрешность средства измерения - одна из важнейших его характеристик. Она возникает вследствие недоброкачественных материалов, комплектующих изделий, применяемых для приготовления приборов; плохого качества изготовления приборов; неудовлетворительной эксплуатации и др. Существенное влияние оказывают градуировка шкалы и периодическая поверка приборов. Кроме этих систематических погрешностей возникают случайные, обусловленные сочетаниями случайных факторов - ошибками отсчета, параллаксом, вариацией и т.д. Таким образом, необходимо рассматривать не какие-либо отдельные, а суммарные погрешности приборов. Относительная погрешность определяется отношением  .
Суммарные погрешности, установленные при нормальных условиях ( Диапазоном измерений называют ту часть диапазона показаний прибора, для которой установлены погрешности прибора (если известны погрешности прибора, то диапазон измерений и показаний прибора совпадает). Размахом называют разность между максимальным и минимальным показаниями прибора. Если эта величина непостоянная, т.е. если при обратном ходе имеется увеличение или уменьшение хода, то эту разность называют вариацией показаний  .
Величина Другой характеристикой прибора является его чувствительность, т.е. способность отсчитывающего устройства реагировать на изменения измеряемой величины.
Основной характеристикой прибора является его точность. Она характеризуется суммарной погрешностью. Средства измерения делятся на классы точности. Класс точности - это обобщенная характеристика, определяемая пределами основной и дополнительных допускаемых погрешностей, влияющих на точность. Стабильность (воспроизводимость прибора) - это свойство отсчетного устройства обеспечивать постоянство показаний одной и той же величины. Со временем в результате старения материалов стабильность показаний приборов нарушается. Стабильность прибора определяется вариацией показания. Поэтому при установлении стабильности нормируют величину допускаемой вариации  ,
где Все средства измерения (приборы, используемые для измерения в научных исследованиях) проходят периодическую поверку на точность. Такая поверка предусматривает определение и по возможности уменьшение погрешностей приборов. Поверка позволяет установить соответствие данного прибора регламентированной степени точности и определяет возможность его применения для данных измерений, т.е. определяются погрешности и устанавливается, не выходят ли они за пределы допускаемых значений. Поверку средств измерений производят на различных уровнях - от специальных государственных организаций до низовых звеньев. Государственные метрологические институты и лаборатории по надзору за стандартами и измерительной техникой производят государственный контроль за обеспечением в стране единства мер. На высокоточные измерительные средства государственные метрологические организации выдают специальное свидетельство, в котором после поверки указывают номинальные значения измеряемой величины, класс точности, предельную допускаемую погрешность, результаты поверки погрешности прибора в виде таблиц, вариации измерений. Для приборов меньшей ответственности свидетельство может не выдаваться и заменяться лишь указанием о том, что прибор удовлетворяет требованиям стандарта или инструкции. Вместо инструкции прибор (или футляр) снабжают клеймом поверки. Таким образом, метрологическое обеспечение научных исследований и особенно обеспечение единства измерений и однообразия средств измерения является важнейшим фактором успешного проведения научных исследований. Без успешного развития метрологии невозможен прогресс в развитии пауки и, наоборот, без успешного развития науки невозможен прогресс в метрологии.
1. Что такое измерение? 2. Классификация методов измерения? 3. Что относится к средствам измерений? 4. Что такое погрешность? 5. Какие бывают погрешности? 6. Что такое класс точности?
7.1.1 Основы научных исследований: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу. – Витебс: ВГТУ, 2008. – 40 с. 7.1.4 Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований: методические указания к выполнению исследовательских лабораторных, курсовых и дипломных работ. – Витебск: УО «ВГТУ», 2004. – 25 с. 7.2.6 Виноградов, Ю.С. Математическая статистика и её применение в текстильной и швейной промышленности / Ю.С.Виноградов. - М.: Лёгкая индустрия, 2010.-308с. 7.2.10 Кузин Ф.А. Магистерская диссертация: методика написания, правила оформления и процедура защиты: Практическое пособие для студентов-магистрантов. – М.: «Ось-89», 2007. – 304 с
11.1 Анализ теоретико-экспериментальных исследований 11.2 Формулирование выводов и предложений
Теоретические и экспериментальные данные сравнивают методом сопоставления соответствующих графиков. Критериями сопоставления могут быть минимальные, средние и максимальные отклонения экспериментальных результатов от данных, установленных расчетом на основе теоретических зависимостей. Возможно также вычисление среднеквадратического отклонения и дисперсии. Однако наиболее достоверными следует считать критерии адекватности (соответствия) теоретических зависимостей экспериментальным. В результате теоретико-экспериментального анализа могут возникнуть три случая: 1) установлено полное или достаточно хорошее совпадение рабочей гипотезы, теоретических предпосылок с результатами опыта. При этом дополнительно группируют полученный материал исследований таким образом, чтобы из него вытекали основные положения разработанной ранее рабочей гипотезы, в результате чего последняя превращается в доказанное теоретическое положение, в теорию; 2) экспериментальные данные лишь частично подтверждают положение рабочей гипотезы и в той или иной ее части противоречат ей. В этом случае рабочую гипотезу изменяют и перерабатывают так, чтобы она наиболее полно соответствовала результатам эксперимента. Чаще всего производят дополнительные корректировочные эксперименты с целью подтвердить изменения рабочей гипотезы, после чего она также превращается в теорию; 3) рабочая гипотеза не подтверждается экспериментом. Тогда ее критически анализируют и полностью пересматривают. Затем проводят новые экспериментальные исследования с учетом новой рабочей гипотезы. Отрицательные результаты научной работы, как правило, не являются бросовыми, они во многих случаях помогают выработать правильные представления об объектах, явлениях и процессах. 11.2 Формулирование выводов и предложений После выполненного анализа принимают окончательное решение, которое формулируют как заключение, выводы или предложения. Эта часть работы требует высокой квалификации, поскольку необходимо кратко, четко, научно выделить то новое и существенное, что является результатом исследования, дать ему исчерпывающую оценку и определить пути дальнейших исследований; Обычно по одной теме не рекомендуется составлять много выводов (не более 5—10). Если же помимо основных выводов, отвечающих поставленной цели исследования, можно сделать еще и другие, то их формулируют отдельно, чтобы не затемнить конкретного ответа на основную задачу темы. Все выводы целесообразно разделить на две группы: научные и производственные. При выполнении НИР заботятся о защите государственного приоритета на изобретения и открытия. Общий анализ теоретических и экспериментальных исследований. Сопоставление экспериментов с теорией. Анализ расхождений. Уточнение теоретических моделей, исследований и выводов. Дополнительные эксперименты (в случае необходимости). Превращение гипотезы в теорию. Формулирование выводов, составление научно-технического отчета. Рецензирование. Составление доклада. Исправление рукописи. Бақылау сурақтары 1. Какие три случая могут возникнуть в результате теоретико-экспериментального анализа? 2. Что является основой совместного анализа теоретических и экспериментальных исследований?
7.1.1 Основы научных исследований: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу. – Витебс: ВГТУ, 2008. – 40 с. 7.1.4 Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований: методические указания к выполнению исследовательских лабораторных, курсовых и дипломных работ. – Витебск: УО «ВГТУ», 2004. – 25 с. 7.2.3 Соловьёв, А.Н. СМ. Оценка и прогнозирования качества текстильных материалов / А.Н.Соловьёв, СМ. Кирюхин. - М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 2004.-215с. 7.2.7 Гарская, Н. П. Разработка экспресс-метода оценки качества пакетов полочек мужской верхней одежды / Н. П. Гарская, Р. Н. Филимоненкова, Е. Х. Меликов // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. – 2001. – № 1. – С. 68-71.
12.1 Требования, предъявляемые к отчету о НИР 12.2 Структура отчета
В отчете обычно фиксируются сведения о методике исследования (излагается полный текст программы или ее краткое содержание), дается описание использованных процедур сбора и обработки данных, приводится анализ (описание) обработанной информации, делаются обобщения, формулируются практические выводы и рекомендации. Отчет аккумулирует опыт конкретной научной работы и может стать хорошей основой для развития дальнейших исследований. Именно из отчета заинтересованные в результатах НИР лица извлекают практические рекомендации или другую практическую информацию. К отчету о проведении исследований в социальной работе предъявляются те же требования, что и к любому отчету о НИР. 12.1 Требования, предъявляемые к отчету о НИР Отчет должен быть простым по структуре и доступным для лиц, которые будут работать над внедрением предложенных результатов и рекомендаций. Он должен быть грамотно составлен и написан стилистически правильно. Основные формулировки отчета не должны быть расплывчатыми, они предполагают точность, научный стиль речи. Специальные термины, употребляемые в тексте, необходимо объяснять, раскрывая их содержание и делая их доступными для понимания пользователей. Текст должен быть кратким, но содержательным, исключающим по возможности повторения или общеизвестные положения. Выводы и рекомендации в отчете должны быть обоснованными, доказанными, выглядеть убедительно. При использовании сокращений, если они не общеприняты, их следует расшифровать, представить список сокращений, если их много. В отчете следует избегать директивного (приказного) тона, в нем желательны рекомендательные интонации, так как исследователь может только советовать, но не диктовать условия заказчику. И, наконец, для удобства пользования отчетом он должен быть составлен таким образом, чтобы его можно было легко расчленять на части, позволяющие каждому заинтересованному лицу работать с теми документами, которые ему необходимы. 12.2 Структура отчета Жесткие требования к композиции отчета отсутствуют. Каждый автор может излагать научные материалы, следуя раскрытию логики своего творческого замысла. Однако сложилась определенная, устойчивая традиция формирования структуры научного произведения, основными элементами которой являются: 1) титульный лист; 2) список исполнителей; 3) реферат (аннотация – краткое содержание); 4) оглавление; 5) введение; 6) главы основной части; 7) заключение; 8) библиографический список; 9) список условных обозначений и сокращений; 10) приложения. Рассмотрим эти элементы более подробно. Первой страницей является титульный лист, который заполняется по строго определенным правилам. В верхнем поле указывается полное наименование учебного заведения или организации, где выполнялась работа. Далее указывается фамилия, имя, отчество исполнителя в именительном падеже. В центре поля дается заглавие научной работы, которое приводится без слова «тема» и в кавычки не заключается. Заглавие должно быть по возможности кратким, точным и соответствовать ее основному содержанию. Очень краткое название научных работ говорит о том, что исследование проведено с исчерпывающей полнотой. В научных работах, содержащих обычно узкие темы, заглавие должно быть более конкретным, а следовательно, более многословным. Не следует допускать использования в заглавии неопределенных формулировок, например «некоторые вопросы…» и т. д. Далее, ближе к правому краю титульного листа, указываются фамилия и инициалы научного руководителя, его ученое звание, ученая степень. В нижнем поле указывается место выполнения работы и год ее написания. Если работа выполнена коллективом, то на следующей за титульным листом странице приводится список исполнителей. Слева указываются должности, ученые степени и звания сотрудников, участвующих в НИР, справа – перечень их фамилий, с указанием той части работы, которую они выполнили. На следующей странице излагается текст реферата – краткое изложение содержания отчета или научной работы. Он включает в себя следующие данные: – сведения об объеме научной работы (количество страниц), с указанием количества иллюстраций (рисунки, таблицы), приложений, использованных источников; – ключевые слова (от 5 до 15 слов или словосочетаний, которые наиболее точно отражают содержание отчета и облегчают информационный поиск); – основной текст (краткая характеристика объекта и предмета исследования, цели работы, используемые методы, научная новизна полученных результатов, область их применения). Объем реферата – не менее 500 и не более 2000 (оптимально – 1200) печатных знаков. После реферата следует содержание, где приводятся все заголовки работы и указываются страницы, на которых они размещены. Заголовки содержания должны точно повторять заголовки в тексте. Сокращать или давать их в другой формулировке, последовательности и соподчиненности нельзя. Заголовки одинаковых ступеней рубрикации необходимо располагать друг под другом. Заголовки каждой последующей ступени смещают на три-пять знаков вправо по отношению к заголовкам предыдущей ступени. Все заголовки начинаются с прописной буквы без точки на конце. Последнее слово каждого заголовка соединяют отточием с соответствующим номером страницы в правом столбце содержания. Перед содержанием в отчете может быть размещен необязательный структурный элемент – список условных обозначений и сокращений, который содержит символы, сокращения, используемые в отчете, в порядке их приведения в тексте. Основное назначение введения – дать описание состояния исследуемых проблем, указать цель и основные направления проведенной работы, отметить ее новизну. Актуальность – обязательное требование к любой работе. Поэтому во введении необходимо обосновать актуальность темы исследований (объем данной части не должен превышать 1-2 страницы машинописного текста). Во введении следует описать, как разработана исследуемая тема, составить краткий обзор литературы, который должен привести читателя научной работы к выводу, что выбранная вами тема еще не полностью раскрыта, поэтому нуждается в дальнейшей доработке. Обзор литературы по теме должен показать знакомство исследователя со специальной литературой, его умение систематизировать источники, критически их анализировать, выделяя главное в современном состоянии изученной темы. Научная работа посвящается узкой теме, поэтому обзор литературы следует делать по выбранной теме, а не по всей проблеме в целом. Обязательным элементом введения является формулировка объекта и предмета исследования. Следует указать на методы исследования, с помощью которых получен фактический материал, назвать цели и задачи исследования, а также и другие методологические основы научного изучения темы. Главное в отчете или в подготовленной научной работе – основная часть. В ней излагается методика исследования, данные, отражающие сущность выполненной работы, общие выводы и конкретные рекомендации. Содержание глав основной части должно точно соответствовать теме работы, полностью ее раскрывать. Изложение материала должно быть лаконичным и отражать следующее: – актуальность выбора направления исследования; – процесс теоретических и экспериментальных исследований, включая определение характера и содержания теоретических исследований, методы исследований, расчета, обоснование необходимости проведения экспериментальных работ, принципы действия разработанных объектов, их характеристики; – обобщение и оценку результатов исследования, включающих оценку полноты решения поставленной задачи и предложения по дальнейшему продолжению работы, оценку достоверности полученных результатов и их сравнение с аналогичными результатами отечественных и зарубежных работ. Научная работа завершается заключением, где дается обобщенная оценка проделанной работы. Исследователь в форме синтеза представляет полученную в основной части информацию, излагает итоги выполненной работы, их соотношение с общей целью и задачами, сформулированными во введении. В заключении указывается главный смысл исследования, основные выводы, называются важные побочные результаты и формулируются новые научные задачи, возникшие в ходе проведения исследования. Заключение дополняет характеристику теоретического уровня исследования, а также показывает уровень профессиональной зрелости и научной квалификации автора. В заключении должны содержаться предложения по конкретному использованию результатов исследования и их внедрению. После заключения следует библиографический список. Не следует включать в список те работы, которые не были использованы фактически, а также энциклопедии и энциклопедические справочники. Вспомогательные или дополнительные справочные материалы, которые загромождают текст основной части работы, помещают в приложении. Они могут содержать справочный материал, который может быть полезен потенциальным читателям. По содержанию приложения могут быть разнообразны. Это могут быть анкеты, использованные в исследовании, опросники для экспертов, протоколы наблюдений и другой инструментарий. Каждое приложение должно начинаться с нового листа, с написанием в правом верхнем углу заглавными буквами слова «ПРИЛОЖЕНИЕ» и иметь тематический заголовок. При наличии в отчете более одного приложения они нумеруются арабскими цифрами (без знака №). Нумерация страниц, на которых даются приложения, должна быть сквозной и продолжать нумерацию страниц основного текста. Связь основного текста с приложением осуществляется посредством ссылок, которые могут быть подстрочными или даны по тексту (в квадратных скобках указывается номер приложения и номер таблицы, если она не одна). Бақылау сурақтары 1. Какие требования, предъявляются к отчету о НИР? 2. Расскажите в кратце структуру отчета?
7.1.1 Основы научных исследований: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу. – Витебс: ВГТУ, 2008. – 40 с. 7.2.3 Соловьёв, А.Н. СМ. Оценка и прогнозирования качества текстильных материалов / А.Н.Соловьёв, СМ. Кирюхин. - М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 2004.-215с. 7.2.4 Бузов, Б.А. Материаловедение швейного производства / Б.А.Бузов. - М.: Легпромбытиздат, 2006.-424с. 7.2.5 Тихомиров, В.Б. Планирование и анализ эксперимента / В.Б.Тихомиров. - М.: Лёгкая индустрия. 2004. - 262с. жүктеу/скачать 1.19 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
,
- показания прибора (номинальное значение измеряемой величины); 
; влажность воздуха 
; 
), называют основными погрешностями прибора.
. Поскольку вариация принимается с одним знаком, а допускаемая погрешность имеет положительные или отрицательные значения, то 
- допустимая относительная погрешность прибора.