Формулирование цели и постановка задач исследования
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
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.
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– этопроцесс полученияновых знаний
Результатом научного исследованияявляются 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, …. Ui (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, .... Хj, 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, …. Yk, так и внешние факторы Ф1, Ф2, …. Фm.
Для автомобильной техники внутренние параметры Y1, Y2, …. Yk – 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, …. Фm 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(Ф10, Ф11 и Ф12) износа Y7 накладок на тормозных колодках при торможении автомобиля на дорогах без покрытия Ф10, Ф11 и Ф12.
Формулирование цели и постановка задач исследования
Перед началом проведения исследования формулируется его цель. Цель исследования обязательно должна быть социально значимой, т.е. направленной на повышение уровня и безопасности жизни людей, снижения негативного воздействия на экологию окружающей среды, снижения затрат на производство, эксплуатацию, хранение и утилизацию автомобильной техники и её компонентов и т.п. Вот несколько примеров целей научных исследований:
1) Целью работы является повышение безопасности автотранспортных средств за счет повышения информативности и снижения трудоемкости диагностирования тормозных систем АТС с пневматическим приводом на стендах с беговыми барабанами в условиях эксплуатации (из диссертации А.А.Смолина);
2) Целью работы является повышение безопасности автомобилей, оснащённых ABS в условиях эксплуатации на основе эффективного контроля технического состояния тормозной и антиблокировочной систем в процессе их совместного функционирования на инерционных роликовых диагностических стендах (из диссертации Портнягина Е.М.)
3) Цель исследований - повышение эффективности использования и активной безопасности автомобилей за счет реализации высокоинформативных, оперативных динамических методов и средств технического диагностирования пневматического тормозного привода и пневмоаппаратов, на основе современных компьютерных технологий и системной последовательности (из диссертации Федотова А.И.)
Для достижения поставленной цели (в рамках научного исследования) исследователь ставит ряд научных задач. При выполнении кандидатской диссертации количество научных задач обычно в пределах 3 ¸ 5, при выполнении докторской, 5 ¸ 7 (иногда и больше).
Здесь следует обратить внимание на то, что задачи научного исследования должны быть именно научными, а не инженерными, и уж тем более не учебными. В качестве одного из примеров, приведем задачи научного исследования, сформулированные в кандидатской диссертаций:
1) Задачи исследования(из диссертации Е.М. Портнягина):
1. Теоретически обосновать метод контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах и разработать математическую модель системы «Автомобиль (подрессоренная масса, подвеска – тормозная система – ABS – колеса) – стенд», позволяющую выполнять аналитические исследования процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на роликовых стендах с учётом влияния наиболее значимых факторов, характеризующих взаимодействие элементов системы;
2. Теоретически обосновать тестовые режимы диагностирования тормозных систем автомобилей с функционирующей ABS, а также интегральные показатели эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS на роликовых стендах:
- интегральный показатель тормозной эффективности автомобиля с ABS;
- интегральный показатель устойчивости автомобиля с ABS при торможении;
- интегральные показатели качества регулирования антиблокировочной системой процесса торможения колёс автомобиля.
3. Выполнить экспериментальную проверку метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах, дать сравнительную оценку разработанного метода с существующим, основанным на показателях, регламентируемых ГОСТ Р 51709-2001.
2) Задачи исследования(из диссертации И.М.Григорьева):
1. Разработать теоретические предпосылки метода функционального диагностирования аппаратов многоконтурного пневматического тормозного привода (МПТП) на стенде с беговыми барабанами.
2. Разработать математическую модель пневмоаппарата как объекта диагностирования и на её основе установить функциональные связи диагностических признаков с параметрами технического.
3. Разработать диагностический комплекс и алгоритм функционального диагностирования аппаратов МПТП с пневматическим управлением.
4. Произвести экспериментальную проверку и технико-экономическую оценку разработанного метода функционального диагностирования аппаратов МПТП с пневматическим управлением.
Виды научных исследований. В технике, наибольшее распространение получили два вида научных исследований: экспериментальные и аналитические.
В ходе экспериментальных научных исследований новые знания получают на основе анализа информации, полученной в процессе измерения и обработки параметров на натурном объекте исследования. В зависимости от цели и задач экспериментального исследования, автомобиль (его исследуемый агрегат, система, деталь и т.п.) может находиться как в функционирующем, так и не функционирующем состоянии.
Аналитическиенаучные исследования принципиально отличаются от экспериментальных. В ходе аналитических научных исследований новые знания получают на основе анализа информации, полученной в процессе моделирования (или расчета) исследуемых параметров на ЭВМ. Чаще всего для этого используют (или разрабатывают) математические модели исследуемого процесса, на их основе пишут алгоритмические программы, которые и позволяют расчетными методами устанавливать закономерности между исследуемыми параметрами.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 559; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!