Техника и методы эксперимента

ТЕХНИКА И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТА [c.170]

Благодаря работам Галилея развитие механики прочно связывается с запросами техники и научный эксперимент планомерно вводится как плодотворный метод исследования явлений механического движения. Галилей в своих беседах прямо говорит, что наблюдения над работой первых мастеров в венецианском арсенале и беседы с ним помогли ему разобраться в причинах явлений не только изумительных, но и казавшихся сперва совершенно невероятными . Многие положения меха- ики Аристотеля были Галилеем или уточнены (как, например, теорема о сложении движений), или весьма остроумно опровергнуты чисто логическими рассуждениями (опровержение путем постановки опытов считалось в то время недостаточным). Мы приводим здесь для характеристики стиля изложения научных вопросов доказательство Галилея, опровергающее [c.27]

Использование в оптическом эксперименте лазерных источников света привело к открытию ряда явлений, не совместимых с принципом линейности. Практически одновременно с созданием первых лазеров были обнаружены такие нелинейные оптические явления, как генерация гармоник, сложение и вычитание частот световых потоков, вынужденное комбинационное рассеяние света, двухфотонное поглощение. Было ясно также, что сам лазер — это оптическая система, в которой важную роль играет эффект насыщения усиления света активной средой. Все это стимулировало бурное развитие теоретических и экспериментальных исследований нелинейного взаимодействия света с веществом, разработку методов практического использования нелинейных оптических явлений в науке и технике и привело, в частности, к возникновению нелинейной оптики. [c.298]

Совершенствование вычислительной техники и развитие теории численных методов способствуют расширению круга задач, решение которых становится возможным на основе математического эксперимента. Особое значение математический эксперимент приобретает в случаях, когда решение задачи другими способами невозможно или чрезвычайно затруднено. Так, например, точное определение -за короткий промежуток времени траекторий движения космических объектов и выбор оптимальной траектории спуска их на Землю или другие планеты не могут быть выполнены иначе, как на основе математического эксперимента при исследовании явлений и процессов в плазме, термоядерных реакторах и т. д., протекающих при высоких температуре и давлении, когда зачастую физический эксперимент технически трудно осуществим или даже невозможен, математический эксперимент позволяет определить необходимые параметры системы. Предварительный численный эксперимент может избавить исследователя от риска, связанного [c.52]

Системный методологический подход предусматривает широкое использование методов планирования активного и пассивного эксперимента (МПЭ) как при исследовании процессов биоповреждения, так и при совершенствовании и разработке новых способов и средств защиты. МПЭ рекомендуется использовать при определении МБП, оптимизации методов защиты, обработки и оценки полученных результатов. Выбор способов и средств защиты, оценка их эффективности при эксплуатации техники, оборудования и сооружений, обоснования технической и экономической целесообразности могут быть осуществлены с использованием схем их соответствия особенностям эксплуатации. Испытание совершенствуемых и новых методов защиты осуществляется в сравнении с используемыми в данной конструкции и применением МБП, полученных ранее. При этом возможно проведение лабораторных, ускоренных, натурных и эксплуатационных испытаний или их сочетание. [c.106]

Под резервами при этом понимают как неиспользованные пути увеличения информационной мощности установок, так и перспективные возможности ее прироста. Появление резервов в значительной мере обусловлено развитием современных методов и средств измерительной, регистрирующей и вычислительной техники, повышением уровня технических характеристик материалов и изделий, механизацией и автоматизацией эксперимента. Не вдаваясь в подробности расчетов оптимальной величины производительности установки, достаточно хорошо изложенных в работе [118], рассмотрим некоторые тенденции и пути развития аппаратуры для тепловой микроскопии на основе технических усовершенствований, обеспечивающих прирост информационной мощности установок для микроструктурного исследования материалов в широком диапазоне температур. [c.278]

Вопросам механики разрушения посвящено много работ. Это работы [65—67], обзоры по применению механики разрушения в самолетостроении [68] и в космической технике [69], справочники, где приведены расчетные коэффициенты интенсивности напряжения [8, 9]. Вязкость разрушения описывают в справочниках по свойствам материалов. Один из них [70] специально посвящен вязкости разрушения авиакосмических материалов. Обзоры [71, 72] касаются методов эксперимента, а приложение концепций механики разрушения к анализу процесса разрушения является содержанием работы [73]. [c.29]

Широкое развитие аналитических методов анализа и синтеза механизмов, применение современной вычислительной техники, стандартизация программ для синтеза различных механизмов значительно расширили возможности конструктора и позволили автоматизировать многие стадии проектирования. Однако в начале проектирования при разработке методики проведения эксперимента, предварительном контроле результатов моделирования и натурного эксперимента в ряде случаев удобно применять приближенные способы расчета. Эти способы обычно основаны на выделении основных критериев качества механизмов (гл. 5) и на использовании заранее рассчитанных или экспериментальных данных и зависимостей, представленных в виде таблиц и графиков. Простота и доступность таких методов способствуют их применению в тех случаях, когда из-за недостаточной изученности ряда условий работы данного механизма к точности его расчета не предъявляется высоких требований. [c.20]

С одной стороны, наука о металлах обязана учитывать насущные вопросы практики — поставлять материалы, удовлетворяющие необычайно высоким и разнообразным требованиям машиностроения и новых отраслей техники. Условия эксплуатации деталей машин и приборов делают эту задачу весьма сложной. Металловедение не может пока отказаться от многих чисто эмпирических приемов, на основе которых даются практические рекомендации, хотя для этого приходится проводить трудоемкие и длительные эксперименты. С другой стороны, в металловедение в настоящее время весьма интенсивно внедряются новые физические представления и физические методы исследования, сильно обогащающие науку о металлах. В частности, необычайно расширяются возможности исследования металлов благодаря применению ядерных излучений, резонансных методов, дифракционного анализа и т. д. для выяснения атомного механизма явлений привлекаются представления квантовой механики, статистической физики, теории поля, термодинамики необратимых процессов и др. Можно ожидать нового серьезного шага вперед в связи с проникновением в металловедение математики, использованием методов математического планирования эксперимента, внедрением вычислительной техники. [c.5]

По мере накопления банков данных по результатам эксплуатации, отказам РКК в реальных условиях функционирования и при испытаниях на всех стадиях жизненного цикла появляются и, как правило, используются дополнительные возможности анализа причин, видов и последствий отказов техники. Точнее выявляются условия, приводящие к отказам техники. Накапливаются фактические данные для оценки эффективности мер и средств, предупреждающих появление отказов. способствующих своевременному выявлению источников дефектов, измерению запасов работоспособности, прогнозированию износа, защите от последствий отказов. Все это позволяет повысить целенаправленность и эффективность экспериментальных исследований, использовать более тонкие модели оценивания надежности, прогнозирования ресурса. При этом меняется состав и структура экспериментальных исследований, усложняются методы планирования и управления экспериментом, методы обработки результатов испытаний. Одновременно существенно повыщается информационная мощность экспериментов, что позволяет уменьшить их относительное число при решении все более сложных задач с ограниченным уровнем риска. [c.491]

За последние десятилетия интерес к математическому моделированию сложных физических процессов и необходимость в нем заметно возросли. Этому в значительной мере способствует прогресс в развитии компьютерной техники, численных методов решения всех типов задач математической физики и реализуемых на этой основе математических моделей. Любая современная наукоемкая технология так или иначе использует результаты вычислительных экспериментов. Сказанное в полной мере относится к исследованиям в области динамики жидкости и тепломассообмена. В ведущих научных центрах развитых стран интенсивно разрабатываются новые численные методы, алгоритмы и пакеты прикладных программ для решения соответствующих классов задач. [c.11]

Прежде всего следует указать, что при определении лазерных параметров очень важное значение имеет качество лабораторного оборудования. Поэтому всюду, где оказалось возможным, следующим главам мы предпосылали небольшие введения, в которых рассматриваются (притом и с теоретической точки зрения) параметры, подлежащие измерению, а затем следует обзор существующих экспериментальных методов и измерительной аппаратуры. Отдельные методы разбираются на основе тех экспериментов, в которых они впервые были применены. В этих рамках проведена классификация экспериментальной техники и дано описание типичных приборов. Во многих случаях детально изложена процедура измерений, за которой следует анализ источников ошибок и указываются специальные меры, обеспечивающие более надежные результаты. [c.11]

В последнее десятилетие во многих областях техники отмечается все более существенные изменения методов анализа и оценки результатов экспериментов под влиянием внедрения в эти методы математической статистики и ее нового раздела — математической теории планирования эксперимента. Новые методы существенно изменили всю стратегию и тактику эксперимента, обеспечивая экономию сил и средств при одновременной оптимизации результатов исследований. [c.33]

Значительную роль в развитии электроакустики, как самостоятельной отрасли техники, сыграло то обстоятельство, что электроакустические аппараты и методы электроакустики нашли широкое применение в научном эксперименте, в различных технологических процессах в промышленности, мореплавании и в военной технике. [c.8]

За последние годы инженерный труд преобразился. При разработке новой техники и технологических процессов, при планировании, проведении и обработке результатов экспериментов, в научной организации труда - во многих областях инженерной деятельности работа с ЭВМ почти полностью вытеснила аналитические методы и ручной счет. Становится реальностью машинное проектирование отдельных деталей, узлов сложных машин и механизмов. Появился самостоятельный класс вычислительных программ для ЭВМ - инженерных программ. [c.5]

Современная ускорительная техника и экспериментальная физика частиц высоких энергий имеют дело с энергиями порядка сотен ГэВ, а в ближайшие годы будут осваиваться энергии порядка тысяч и, возможно, десятков тысяч ГэВ. Несколько раньше в этой области энергий были начаты эксперименты с космическими лучами. При таких энергиях традиционные методы регистрации и идентификации (опознавания) частиц (например, с помощью черенковских счетчиков или путем измерения ионизационных потерь в области релятивистских скоростей) становятся практически неприменимыми. Принципиально новые возможности [c.248]

Благодаря работам Галилея развитие механики прочно связывается с запросами техники, и научный эксперимент планомерно вводится как плодотворный метод исследования явлений механического движения, Галилей в своих беседах прямо говорит, что наблюдения над работой первых мастеров в венецианском арсенале и беседы с ними помогли ему разобраться в причинах явлений не только изу мительных, но и казавшихся сперва совершенно невероятными Многие положения механики Аристотеля были Галилеем или уточ нены (как например, закон о сложении движений), или весьма остро умно опровергнуты чисто логическими рассуждениями (опроверже кие путем постановки опытов считалось в то время недостаточным) Мы приводим здесь для характеристики стиля изложения научных вопросов доказательство Галилея, опровергающее положение Аристотеля о том, что тяжелые тела вблизи поверхности земли падают быстрее, а легкие медленнее. Рассуждения приводятся в форме беседы между последователем Галилея (Сальвиати) и Аристотеля (Симпличио). [c.60]

Хотя большинство примеров в соответствии с направленностью книги относится к области неорганической химии, авторы рассматривают и ряд электронодефицитных органических частиц, таких, как простейшие радикалы и карбены, а также некоторые металлоорганические соединения. Данные же о структуре и свойствах матриц, аппаратурном оформлении метода, технике и теории эксперимента, которые составляют основное содержание книги, естественно, носят общий характер как для неорганических, так и для органических объектов исследования. [c.6]

В середине ХУП в. Мерсенн и Пти (Mersenne, Petit, Франция) выстрелили из пушки прямо вверх, чтобы проверить, упадет ли при этом снаряд обратно на Землю. Но все выпуш ен-ные снаряды бесследно исчезли. Недооценив несовершенство их техники и методов наблюдения, исследователи решили, что снаряды улетели в космическое пространство. Даже Декарт считал этот факт совершенно естественным. Нельзя отрицать, что с точки зрения истории космонавтики это был весьма интересный эксперимент. [c.47]

Свои научные методы история техники как наука в равной степени и техническая и общественная черпает как из естествознания и технических наук, так и из наук общественных. Из первых история техники заимствуег методы Эксперимента и его обобщения — математические, графические, графоаналитические и аналитические методьр. Из наук общественных история техники заимствует общий для всех наук глубоко научный метод марксистской теоч рии — исторический и диалектический материализм. [c.12]

Со второй половины XIX столетия наряду с продолжающимися строгими и изящными аналитическими исследованиями в механике под влиянием чрезвычайно быстрого роста техники возникает и все более и более интенсивно разрастается другое направление, связанное с решением реальных практических задач при этом важным методом исследования в механике наряду с математическим анализом и геометрией становится эксперимент. Выдающимися представителями этого направления являются творец теории вращательного движения артиллерийского снаряда в воздухе Н. В. Майеаский (1823—1892) основоположник гидродинамической теории трения при смазке И. П. Петров (1836—1920) отец русской авиации Н. Е. Жуковский (1847—1921) создатель основ механики тел переменной массы, нашедшей важные приложения в теории реактивного движения, И. В. Мещерский (1859—1935) известный исследователь в области ракетной техники и теории межпланетных путешествий К. Э. Циолковский (1857—1935) автор выдающихся трудов во многих областях механики, непосредственно связанных с техникой, основоположник современной теории корабля А. Н. Крылов (1863—1945) один из крупнейших отечественных ученых автор ряда фундаментальных работ по аналитической механике и аэродинамике, создатель основ аэродинамики больших скоростей С. А. Чаплыгин (1869—1942) и многие другие ). [c.16]

Во вторую книгу Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент вошли основные положения механики жидкости и газа и теории тепло- и массообмена. Так как теплотехнические задачи приобретают все большее значение при проектировании устройств в различных областях техники, в книгу включены разделы, освещающие особенности теплообмена и методы тепловых расчетов элементов сверхпроводящих систем, электрических машин и трансформаторов, радиоэлектронной аппаратуры, электротермических установок. Изложение в одной книге различных методов расчета теплообмена в ряду случаев сможет помочь найти наиболее эффективный путь к решению еще нерешённых задач. Значительное место в книге уделено методам и технике экспериментов и измерений. [c.6]

Физика оптич. нелинейности и нелинейная спектроскопия. Совр. Н. о. сталкивается с разнообразными проявлениями нелинейного отклика разл. сред, сюда входят и прямые эксперименты по регистрации поляризации вакуума в сверхсильных световых полях. Спектроскопич. методы, основанные на изучении нелинейных свойств вещества, в частности дисперсии нелинейных восприимчивостей, оказались универсальными, позволили решать задачи, ранее недоступные оптич. технике. [c.293]

Применение П. у. Первые П, у. (рельсотроны) появились в сер. 1950-х гг. С тех пор эти системы непрерывно изучаются и совершенствуются. Они нашли применение как плазменные двигатели (см. также Электро-ракетные двигатели), в технологии для чистки поверхностей (.методом катодного распыления), нанесения металлич. плёнок на разл. поверхности, в исследованиях по ионосферной аэродинамике, в термоядерных исследованиях (в качестве инжекторов плазмы), плаз-мохимии, в лазерной технике, для активных экспериментов в космосе и т. д. [c.612]

Предлагаемый справочник — 3-е издание книги 2 справочной серии Теплоэнергетика и теплотехника — содержит сведения по механике жидкости и газа и тепло- и массообмену в различных системах, процессам горения топлив. Описаны современные средства теплотехнических измерений и автоматизации экспериментов, методы экспериментального исследования процессов тепло- и массообмена, теплофизических свойств веществ. Представлены современные нетрадиционные способы преобразования энергии, 2-е издание справочника выщло в 1988 г, 3-е издание переработано и дополнено с учетом достижений науки и техники. [c.4]

В случаях, когда есть основания считать возможное разрушение хрупким, то обычно, предполагая справедливость положений линейной механики разрушения, расчет ведут по критерию разрушения (3.3.2). Вычисление стоящего слева коэффициента интенсивности напряжений К при современном развитии вършслительных методов и техники и наличии справочников, как правило, не вызывает затруднений. Гораздо труднее экспериментальное определение правой части критерия (3.3.2), а именно критического коэффициента интенсивности напряжений К , называемого иногда вязкостью разрушения. Сопротивление материала росту трещины во многом определяется затратами энергии на пластическое деформирование объемов материала в ближайшей окрестности вершины трещины. А величина и распределение пластических деформаций, форма и размеры пластически проде-формированных областей как вдоль фронта трещины, так и в удалении от него существенно зависят от многих условий нагружения и размеров рассматриваемого объекта и образца, служащего для определения характеристики трещино-стойкости. Поэтому постановке эксперимента по определению значений (или, что в некотором смысле более просто, Къ) следует уделять много внимания, проводя эксперимент с ориентацией на данную конструкцию. [c.169]

Мастерство экспериментатора, так же как и теоретика, в немалой степени характеризуется проницательностью и вкусом в отборе подлежащих исследованию объектов и ситуаций. Важная задача, исчерпывающе исследованная крупным экспериментатором, способна открыть общие закономерности и модели в понимании новых явлений, присущих широкому классу тел, и в то же время продемонстрировать замечательные особенности, имеющие место в частных случаях. В значительной части исследований по механике сплошных твердых тел, с начала XIX века, выбор задачи диктовался практическими запросами техники и находился под их влиянием. Такая попытка служить двум господам приводила к компромиссу, при котором избирались для широкого изучения, повторного изучения и подробнейшего освещения в литературе сугубо индивидуальные неизвестной природы стальные образцы, образцы из сложных металлических сплавов, не содержащих железа, или крайне чувствительные к способу изготовления образцы из неметаллических веществ. Обилие различающихся результатов сильно повлияло на общее отношение к предмету, породив широко распространенное предубеждение, будто результаты эксперимента с твердыми телами существенно зависят от индивидуальных особенностей каждого образца. Но время и независимо мыслившие эксперимента-TopHj стремившиеся к простоте и вместе с тем учитывавшие как текущее состояние тела, так и его предшествующую историю, продемонстрировали, что точность и порядок в экспериментальных методах механики твердого тела все же существуют. [c.28]

Нат 3фные испытания. При исследовании проводят натурные эксперименты двух типов. Техника проведения экспериментов, в том числе и методы получения температуры испытания и давле- [c.148]

Многие поразительные успехи, достигнутые в оптике за последние 10—20 лет, непосредственно связаны с прогрессом в радиоэлектронике, и в частности в таких ее разделах, как техника связи, СВЧ-электроника и радиоастрономия. Наиболее примечательное сходство оптики и радиоэлектроники обнаружилось благодаря успешному применению операционного метода Фурье для анализа процессов образования оптического изображения и в спектроскопии, а также благодаря использованию оптических резонансных систем и управления при помощи оптической обратной связи (например, в лазерах, волоконной оптике и в ин-терферометрическом управлении станками). Исключительная простота оптических вычислительных устройств и когерентных (гетеродинных) детекторов в технике связи подкрепляет эту аналогию. Общность оптики и радиоэлектроники проявляется и в эффективном использовании обеими этими дисциплинами статистических и когерентных свойств электромагнитных сигналов и излучения, в успешном развитии методов усиления яркости света и управления лазерным пучком и, наконец, в недавних новых успехах безлинзовой фотографии и техники автоматического распознавания образов. Нелинейная оптика представляет собой другой пример фундаментальной общности теории и техники эксперимента для всех диапазонов электромагнитных волн. Единство принципов и методов связывает астрономию, радиоастрономию, физику электромагнетизма и радиоэлектронику. Работы по установлению и использованию этих фундаментальных принципов в пределах всего электромагнитного спектра весьма эффективно содействовали появлению новых направлений в науке и технике и привели к созданию новой дисциплины, получившей название радиооптики. [c.15]

Кроме того, за последние несколько лет была значительно усо вершенствована экспериментальная техника и накоплено много важных экспериментальных данных, что также обогатило интересующую нас область новыми фактами. Исследование критических явлений сопряжено со значительными трудностями. Для проблемы перехода газ — жидкость основной метод состоит в точном измерении давления, плотности и температуры (получение уравнения состояния), а также удельной теплоемкости. Оказывается, что поведение типа степенного закона, позволяющее определить критические показатели, имеет место лишь очень близко от критической точки, скажем при 0 < 10" . Даже определение критических параметров Т , Ро с с точностью, удовлетворяющей потребностям эксперимента, сопряжено с чрезвычайно большими трудностями. Поэтому требуется очень точное определение температуры (погрешность АТ/Тс не выше 10" ). Кроме того, благодаря большой теплоемкости су теоретически расходится) время установления равновесия в системе очень велико (порядка дней). Большое значение сжимаемости также создает серьезные проблемы влияние гравитации на систему становится очень сильным, она создает градиент плотности, который должен быть очень точно учтен. Весьма важные для магнитных систем экспериментальные измерения намагниченности и восприимчивости и проведение экспериментов по рассеянию нейтронов также сопряжены с весьма существенными трудностями их преодоление требует большого искусства и тщательности. Мы не можем вдаваться здесь в подробности и рекомендуем читателю обратиться к оригинальным работам и обзорам. [c.357]

Обилие работ по неупорядоченным средам обусловлено запросами техники и прежде всего приборостроения. Современная электроника и оптика требуют материалов со столь разнообразными характеристиками, что набор одних лишь чистых кристаллов становится явно недостаточным. К настоящему времени перечень известных природных и искусственно созданных веществ насчитывает около четырех миллионов наименований, к числу которых ежегодно добавляется около ста тысяч новых, что приводит к громадному количеству сочетаний известных веществ при образовании смесей с различной структурой и концентрацией компонентов. Поэтому наиболее перспективным представляется комплексное исследование свойств материалов теоретическими методами предсказываются физические свойства смеси или композиционного материала и при необходимости результаты корректируются минимальным по трудоемкости числом экспериментов. Смеси можно классифицировать по разным признакам по числу компонентов и их агрегатному состоянию, по характеру структуры, по физико-химическим процессам взаимодействия различных компонентов. Последний признак позволяет разделить различные смеси на механические и немеханические. Механическими будем называть такие смеси, в которых коэффииленты проводимости (теплопроводности, электропроводности, диффузии и др.) исходных компонентов не зависят [c.5]

А. К.). В наши дни установлено, что М ногие закономерности микромира (например, взаимодействия элементарных частиц) существенно отличаются от закономерностей макромира и для познания закономерностей микромира понадобились такие разделы математики, которые наверное не были изобретены с целью приложения к экспериментальным наукам и, конечно, не обусловлены достижениями экспериментальной физики XX в. Думаю со мной согласятся многие, если я выскажу утверждение, что геометрию Лобачевского, теорию функций комплексного переменного, вариационные принципы механики, интегральные инварианты для канонических уравнений Гамильтона, открытие планеты Нептун и многое другое нельзя доказательно обусловить развитием техники или научного эксперимента. Исследовательская работа в высших сферах абстракций не менее важна для развития науки и становления новых научных методов. Ф. Энгельс указыва ет в своей знаменитой работе Людвиг Фейербах и конец классической немецкой философии , что во многих случаях научные теории развиваются из самих себя и (подчиняются своим со бственным законам . [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...