Теоретический анализ — это следующая за поиском идеи часть работы, В процессе поиска ставилась цель формирования большого числа возможных решений. Но решение нужно одно. Поэтому инженер и исследователь изучают возможности реализации выдвинутых идей и решении путём теоретического анализа.
Теоретический анализ проводится на основе научных данных и методов той области науки, к которой относится исследование, и поэтому содержательная сторона анализа является конкретной. В общем плане можно говорить лишь о целях и формах аналитического исследования
Цели анализа следующие предварительная оценка осуществимости исследуемого принципа (идеи). Необходимо проверить сначала, не противоречит ли выдвинутая идея основным физическим законам. а потом — возможно ли достижение того результата, на который направлена эта идея;
подробное теоретическое исследование принятого решения изучение влияния н? результаты основных параметров и внешних условий;
оптимизация результатов исследования, то есть выбор таких значений параметров, которые обеспечат наибольшую эффективность решения
Сложность любого реального процесса в технике не позволяет исследовать его с полным учетом всех реально участвующих в процессе факторов, поэтому анализу подвергается упрощенное представление процесса, которое инженеры называют расчетной схемой, а научные работники — моделью. Раз работка модели (или моделирование) является составной частью теоретического анализа. Разрабатывая модель процесса, исследователь ставит себе цель получить приемлемы' решения в приемлемые сроки. Ясно, что чем меньше время, которым располагает исследователь, тем упрощеннее будет модель процесса, которую он сможет проанализировать.
Конкретизация задачи теоретического исследования состоит в такой ее формулировке, которая давала бы возможность получить конкретный численный результат.
Поэтому задача Теоретического исследования не должна ставится непосредственно. Нельзя ставить задачу, например, так: уменьшить возможность замерзания радиаторов тепловозов в зимнее время.
Необходимо поставить ее более конкретно: обеспечить такой режим работы радиатора тепловоза мощностью 2200 кВт в зимнее время, чтобы при минимальных тепловыделениях дизеля (на холостом ходу) температура воды в наружных трубках серийных секций радиатора была бы не ниже +5°С при температуре наружного воздуха —50°С.
Слово «моделирование» имеет в русском языке несколько различающихся смыслов, как и слово «модель».
Модель — идеализированное (схематическое) приближение к реальной действительности или упрощенное представление реальной действительности. Или то, что в процессе исследования заменяет собою реальный объект.
Моделирование — это и процесс построения модели, и процесс исследования объекта на принятой модели.
В инженерной практике и научных исследованиях модели нужны д.1я возможности:
теоретического анализа рассматриваемых идей;
исследования таких процессов, которые или сложно вое произвести или трудно наблюдать (процессы очень медленно или очень быстро протекающие; процессы, зависящие от множества параметров; недоступные наблюдению внутренние процессы тепловых машин; социальные явления и процессы и т. д.);
прогнозирования поведения объектов в экстремальных условиях (перегрузки, аварии, разрушения, стихийные бедствия и т. д.).
Типы моделей. В прикладных исследованиях, к которым oотносятся работы в области тепловозостроение и тепловозной тяги, используются следующие типы моделей.
Аналитические: представление связи зависимых и независимых переменных, участвующих в процессе, и параметров, его определяющих, на основе физических законов. С точки зрения математики — это уравнение или система уравнений, до пускающие их анализ и решение в общем виде. К аналитическим можно отнести и графические модели. По существу, моделью является каждая схема или чертеж. Так, график синусоиды представляет собой наглядную модель переменного электрического тока;
Экспериментальные — различных типов и различного уровня приближения к реальности.
Могут быть следующие типы экспериментальных моделей;
макет — условное по применяемым материалам наглядное представление объекта для его общего анализа и оценки: (макеты сооружений и машин в архитектуре и дизайне — для опенки их эстетических свойств, взаимосвязи с окружающей обстановкой; макеты машин и их узлов, например, кузова автомобиля или корпуса судна, при отработке технологии изготовления и, особенно, сборки. Такие же макеты используются для оценки аэродинамических или гидродинамических свойств объектов, например при испытаниях макетов самолетов в аэродинамической трубе или макетов судов в опытных бассейнах. Макетирование — наиболее дешевый способ создания моделей. Макеты могут быть натурными и масштабными. Макетируются не только простые объекты, но и сложные машины или системы. Так, технология химического производства отрабатывается на макетной установке. В настоящее время создан макетный образец тепловоза (ТЭ136) мощностью 4400 кВт, на котором будут опробованы многие новые технические решения;
модель — см. ниже;
прототип —- это реальный объект, используемый в качестве модели для экспериментальных целей. В печати неоднократно сообщалось об использовании натурных образцов («двойников») космических кораблей на земле для исследований и подготовки космонавтов. Прототипом мощных атомных электростанций (АЭС) явилась небольшая относительно Обнинская АЭС, первая в мире. Такими прототипами были первые советские тепловозы, построенные в 1924 г. Прототип — это самая дорогая, но самая надежная экспериментальная модель.
Экспериментальные м о д е л и, в свою очередь, могут быть различными. В точном смысле, такой моделью должна быть полная масштабная (геометрически подобная) модель. Такие модели дороги и применяются редко.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.