Подготовка и проведение экспериментальной части исследования

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ РАЗРАБОТКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Так как научно-технические исследования относятся к прикладным, на данном этапе прежде всего

определяются фундаментальные закономерности, которым подчиняется исследуемый процесс или явление.

' На этом этапе обосновывается и формулируется предварительная (рабочая) гипотеза, а также

осуществляется ее информационное и логико-математическое развитие с получением выводов,

соотношений, формул.

При построении информационной (описательной) модели процесса или устройства устанавливаются причинно-следственные связи между характеристиками объекта исследования. В частности, выявляется, что происходит в объекте, под действием каких факторов, какова динамика процесса, какие ограничения имеют место и какие допущения можно сделать без существенного искажения действительной картины явления.

После выбора и обоснования математического аппарата информационная модель переводится на математический язык. При этом принимается во внимание представительность модели, т. е. оценивается, в какой мере учтены параметры и характеристики объекта исследования; производится оценка погрешностей, вызванных упрощениями и аппроксимациями; определяется, когда будут использованы средства вычислительной техники. При анализе математической модели для получения конкретных выводов, расчетных характеристик плодотворно применение гипотетико-дедуктивного метода.

Если объект исследования достаточно сложен и эффективную математическую модель происходящих в нем процессов получить не удается, основное внимание следует обратить на методы проведения эмпирического исследования, максимально использовав информационную модель процесса как наиболее близкую к физической природе исследуемого явления.

В результате анализа рабочей модели необходимо выявить влияние различных факторов на функционирование объекта, определить конкретные процессы и характеристики, которые предстоит исследовать экспериментальным путем.

Этап заканчивается выдачей технического задания на проектирование экспериментальной установки, на базе которого производится разработка самого проекта.

Вначале реализуется проект экспериментальной установки, т.е. установка изготовляется, монтируется и налаживается. Далее установка оснащается необходимой измерительной аппаратурой. При этом условия измерений, перечень измеряемых величин, места установки приборов и их характеристики (погрешность, быстродействие и др.) должны соответствовать методике исследований.

В случае проведения натурного эксперимента в промышленных условиях необходимо: учесть затруднения и ограничения, присущие промышленным измерениям; оценить влияние помех; отметить специфику технических средств измерения, применяемых в промышленности.

Следует выделить особый вид эксперимента, при котором объектом исследования является математическая модель процесса или устройства. Подразумевается, что адекватность математической модели исследуемому процессу доказана на этапе предварительной разработки исследования, Если в силу тех или иных причин анализ этой модели обычными методами затруднен, то весьма плодотворным оказывается применение средств вычислительной техники, позволяющей выявить поведение объекта при различных условиях его работы. Здесь подготовка экспериментальной части исследования заключается в составлении вычислительного алгоритма и программы расчета, а затем в отладке ее на машине.

Одновременно с подготовкой экспериментальной установки оформляется конкретный план эксперимента, где указывается, какие величины в процессе эксперимента должны иметь постоянные значения, а какие будут изменяться. Устанавливаются диапазоны изменения переменных. Кроме того,

5/10

уточняется, какие измерения, и в каких условиях предстоит сделать, какова последовательность измерений, их представительность и т. д.

Этап заканчивается оформлением результатов эксперимента в виде протокола экспериментального исследования. Если в процессе эксперимента имели место какие-либо отклонения от условий, предусмотренных в методике, то это обязательно отмечается в протоколе.

Дата добавления: 2014-10-22