Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине
| Вид материала | Методические указания |
- Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине Для студентов иэутс,, 852.81kb.
- Методические указания по выполнению курсовой работы студентам заочной формы обучения, 668.08kb.
- Методические указания по выполнению курсовой работы Ижевск, 289.74kb.
- Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов 2 курса всех специальностей, 1477.96kb.
- Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине Маркетинг для студентов, 150.44kb.
- Методические указания по самостоятельной подготовке к практическим занятиям и выполнению, 426.22kb.
- Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине «Теория принятия, 547.84kb.
- Методические указания к выполнению курсовой работы Владивосток, 732.88kb.
- Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Организационное, 296.9kb.
- Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине "Финансовый менеджмент", 603.59kb.
или 
. В нашем случае – это набор змеевиков, имеющих различную температуру точки Кюри.Стандарт 3.1.3.2. и3.1.3.3. рекомендуют повысить управляемость технической системы за счёт построения цепного веполя (3.1.3.2.) или двойного веполя. В нашем случае это равносильно решению управлять положением точки Кюри. Известно. Что температура точки Кюри зависит от механических напряжений, создаваемых в ферромагнитном веществе. Значит, необходимо иметь устройство, способное создавать различные механические напряжения в змеевике, разгибая или закручивая витки, что позволяет менять его температуру.
Каждое из полученных решений полезно и обладает новизной и может быть примерно в соответствующих областях техники. Последняя идея уже выходит за рамки известного. Однако предлагается дальнейший анализ технической системы провести самостоятельно. Вас ожидают интереснейшие открытия и технические решения. Не исключено, что они превратятся в новые изобретения.
2. Приложения. Информационные фонды.
2.1. Список типовых приемов разрешения противоречий в технических системах.
Приложение 1.
1. Принцип объединения – разделения одинаковых объектов.
Объединить одинаковые объекты (стадии процесса) в единую систему (процесс) или разделить систему (процесс) на отдельные объекты (стадии).
При этом:
а) если система (объект) уже разделена на одинаковые части, изменить степень добавления;
б) при увеличении степени дробления перейти на молекулярный уровень. Использовать ассоциацию – диссоциацию молекул.
2. Принцип объединения – разъединения неодинаковых объектов.
Объединить отдельные неодинаковые объекты (стадии процесса) в единую систему (процесс) или разделить систему (процесс) на отдельные неодинаковые объекты (стадии). При этом:
а) разъединяя, отделить от системы “мешающую” часть (свойство) или выделить единственную нужную часть (нужное свойство);
б) объединив два одинаковых объекта с различными количественными характеристиками, можно получить качественно новый эффект (“бипринцип”).
3. Принцип одновременности – неоднородности.
Перейти от однородного объекта (или системы объектов) к неоднородному или, наоборот: от неоднородного к однородному.
При этом:
а) при переходе к неоднородности каждая часть должна наилучшим образом соответствовать предъявляемым к ней требованиям (иметь разные функции) или должна находиться в условиях, наиболее соответствующих её работе;
б) перейти к неоднородности на уровне оптических характеристик, использовать красящие добавки;
в) использовать введение добавок, меток, меченых атомов.
4. Принцип симметрии – асимметрии.
Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной или наоборот. При этом:
а) повышать степень симметричности, перейти к сфероидальным объектам (использовать ролики, шарики, спирали);
б) повышая степень симметричности, перейти к вращательному движению (использовать центробежную силу).
5. Принцип увеличения – уменьшения числа функций.
Увеличить или уменьшить число функций объекта. В частности обеспечить самообслуживание объекта, использовать отходы.
6. Принцип увеличения – уменьшения числа измерений.
Перейти от размещения (движения) объектов в одном измерении к размещению (движению) объектов в двух и трёх измерениях. При этом:
а) увеличивается число измерений, применить:
- изменение угла наклона объекта (вплоть до расположения объектов вверх ногами);
- многоэтажную компоновку;
- использование обратной стороны имеющейся площади (в частности с помощью ленты Мебиуса);
- компоновку в виде “матрёшки”;
б) рекомендуется уменьшить число измерений в тех случаях, когда выгодно перемещать объект, не поднимая и не опуская его:
7. Принцип предварительного действия – антидействия.
Заранее выполнить требуемое действие или, наоборот, антидействие. При этом:
а) требуемое действие выполнить заранее полностью или частично;
б) использовать предварительное напряжение объектов;
в) компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами;
г) использовать заранее введенные взрывчатые вещества или порох.
8. Принцип подвижности – неподвижности.
Сделать неподвижные части объекта (или системы объектов) подвижными или, наоборот, подвижные – неподвижными.
9. Принцип адаптации – стабилизации.
Менять характеристики объекта так, чтобы они были оптимальными на каждом этапе работы, или, наоборот, уменьшить степень изменяемости объекта. При этом:
а) выполнять объект гибким или разборным;
б) ввести обратную связь (или изменить существующую);
в) использовать взаимодействие объекта с внешней средой или другими объектами.
10. Принцип избыточного – частичного действия.
Сделать “чуть больше” или “чуть меньше”, чем требуется по условиям задачи.
11. Принцип прерывности – непрерывности.
Перейти от непрерывного действия к прерывному (импульсному) или, наоборот, от прерывного к непрерывному. При этом:
а) обеспечивая непрерывность, устранить холостые и промежуточные ходы;
б) обеспечивая единство прерывности и непрерывности, заполнить паузы одного действия другим действием.
12. Принцип непосредственного – косвенного действия.
Перейти от косвенного действия к непосредственному или, наоборот, от непосредственного к косвенному. При этом, переходя к косвенному действию использовать:
а) “посредник”, т.е. промежуточное вещество, передающее действие или помогающее выполнению действия;
б) копии (упрощенные, дешевые, оптические) вместо самого объекта.
13. Принцип отброса – регенерации частей.
Выполнить части объекта (или системы объектов) исчезающими, или наоборот, способных регенерации. При этом:
а) выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т.д.) или видоизменена;
б) расходуемые части объекта должны восстанавливаться непосредственно в ходе работы;
в) использовать замену дорогой долговечности дешевой недолговечностью;
г) использовать на время изготовления объекта вставные части.
14. Принцип прямого – обратного действия.
Усилить действие, диктуемое условиями задачи или, наоборот, перейти к обратному действию. При этом:
а) увеличить скорость процесса, чтобы “перескочить” опасные или вредные этапы;
б) использовать вредный фактор (действие) для получения полезного эффекта за счёт его сложения с другим вредным фактором (обратить вред в пользу).
15. Принцип антивеса.
Компенсировать вес объекта соединением с другими объектами, обладающими подъемной силой, взаимодействием со средой (за счет сил аэро- и гидростатических, аэро- и гидродинамических, электромагнитных).
Использовать антивес для поддержания или фиксации объекта в нужном положении.
16. Использование механических колебаний.
Привести объект в колебательное движение. Если такое движение уже совершается, увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой). Использовать явление резонанса. Использовать ультразвуковые колебания в сочетании с магнитными полями.
17. Замена механической схемы.
Заменить механическую схему электромагнитной, оптической, акустической, “ запаховой “…
Использовать электромагнитные поля для взаимодействия с объектом.
Перейти от постоянных полей к переменным, от неструктурированных к имеющим определённую структуру. Использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами.
18. Изменение физических параметров объекта.
Изменить агрегатное состояние объекта, концентрацию, консистенцию, степень гибкости, окраску или степень прозрачности объекта, его температуру, давление.
19. Применение фазовых переходов.
Использовать явление, возникающие при фазовых переходах, например, изменение объёма, выделение или поглощение тепла, изменение магнитных свойств и т. п.
20. Применение термического расширения.
Использовать термическое расширение или сжатие материала.
Применить несколько материалов с разными коэффициентами термического расширения (например, биметаллическую пластину).
21. Использование пневмоконструкций гидроконструкций.
Вместо твердых частей объекта использовать газообразование и жидкие (надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку и т. д.)
Заменить окружающую среду или её часть жидкостью и газом.
Использовать силы, возникающие при откачке из внутреннего объёма объекта или оболочки, в которую заключают объект.
22. Использование гибких оболочек и тонких пленок.
Вместо объёмных конструкций использовать гибкие оболочки и жидкие пленки.
Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок.
23. Применение пористых материалов.
Выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия). Если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры каким-то веществом.
Использовать пористое вещество в виде пены. Использовать пену для образования твердого пористого материала.
24. Применение сильных окислителей.
Заменить обычный воздух обогащенным кислородом, озоном. Воздействовать на воздух или кислород ионизирующими излучениями.
Применить более сильные специальные окислители.
25. Изменить (увеличить) степень инертности.
Заменить среду нейтральной.
Ввести в объект нейтральные частицы, добавки и т. д.
Проводить процесс в вакууме.
26. Применение композиционных материалов.
Перейти от однородных материалов к композиционным материалам.
2.2. Основные виды конфликтов в моделях задач.
1. ВРЕДНОЕ ДЕЙСТВИЕ А вредно действует (волнистая стрелка)
 |
на Б.
Требуется устранить вредное
действие не усложняя А и не меняя Б.
Пример. Задача о борьбе с охлаждением шкала (журнал “ ТиН” № 5, 1979)
2. ПРОТИВОДЕЙСТВИЕ А действует на Б полезно (сплошная
 |
стрелка), но при этом постоянно или
на отдельных этапах возникает обратное
действие. Требуется устранить вредное
действие, сохранив полезное действие.
Пример. Задача об отделении опалубки после затвердевания бетона (“ТиН” №№ 5-7, 1981). Задача о размыкателе (”ТиН” №№ 3-5, 1981). Задача о мешалке для расплава стали (“ТиН” № 8, 1981).
3. СОПРЯЖЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ Полезное действие А на Б чем-то
 |
сказывается вредным действием на
то же Б (например, на разных этапах
работы одно и тоже действие может
быть то полезным, то вредным).
Требуется устранить вредное действие,
сохранив полезное.
Пример. Задача о вводе порошка в расплав металла (“ТиН” № 8, 1980)
4. СОПРЯЖЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ Полезное действие А на одну часть Б
 |
оказывается вредным для другой части
Б. Требуется устранить вредное
действие на
, сохранив полезное действие на
.Пример. Задача о “Бегущей по волнам” (“ТиН” № 2, 1981).
5. СОПРЯЖЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ Полезное действие А на Б является
 |
вредным действием на В (причем А, Б
и В образуют систему).
Требуется устранить вредное действие,
сохранив полезное и не разрушив
систему.
6. СОПРЯЖЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ Полезное действие А на Б
 |
сопровождается вредным действием на
само А (в частности, вызывает
усложнение А).
Требуется устранить вредное действие,
сохранив полезное.
Пример. Задача о паяльнике (“ТиН” № 4, 1980).
7. НЕСОВМЕСТИМЫЕ ДЕЙСТВИЯ Полезное действие А на Б несовместимо
 |
с полезным действием В на Б (например,
обработка несовместима с измерением).
Требуется обеспечить действие В на Б
(пунктирная стрелка), не меняя
действия А на Б.
Пример. Задача об измерении диаметра шлифовального круга в процессе работы (“ТиН” № 7, 1980). Задача о киноаппарате и гермошлеме (“ТиН” № 9, 1981).
8. НЕПОЛНОЕ ДЕЙСТВИЕ А оказывает на Б одно действие,
или БЕЗДЕЙСТВИЕ а нужны два разных действия.
 |
Или А не действует на Б.
Иногда А вообще не дано: нужно
изменить Б, а каким образом –
неизвестно. Требуется обеспечить
действие на Б при минимальном
простом А.
Пример. Задача о смазке валиков при прокате (“ТиН” №№ 7-8, 1981). Задача о получении высокого давления (“ТиН” № 6, 1979).
9. “БЕЗМОЛВИЕ” Нет информации (волнистая
 |
пунктирная стрелка) об А, Б
или взаимодействие А и Б.
Иногда дано только Б.
Требуется получить необходимую
информацию.
Примеры. Задача об обнаружении отверстий в агрегате холодильника (“ТиН” № 4, 1979). Задача об измерении собственной частоты капли в условиях невесомости (“ТиН” № 9, 1981)
10. НЕРЕГУЛИРУЕМОЕ (В ЧАСТНОСТИ, А действует на Б нерегулируемо
ИЗБЫТОЧНОЕ ДЕЙСТВИЕ). (например, постоянно), а нужно
 |
регулируемое действие (например,
переменное). Требуется сделать
действие А на Б регулируемым
(штрихпунктирная стрелка).
Пример. Задача о сливе стали из ковша (“ТиН” № 10, 1979). Задача об ампуле (“ТиН” № 9, 1981).
2.3. РАЗРЕШЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОТИВЕРЕЧИЙ.
-
ПРИНЦИПЫ
ПРИМЕРЫ
1. Разделение противоречивых свойств в пространстве
Для пылеподавления при горных работах капельки воды должны быть мелкими. Но мелкие капли образуют туман. По а.с. 256.708 мелке капли окружены конусом из крупных капель.
2. Разделение противоречивых свойств во времени
А.С. 258490: ширину ленточного электрода меняют в зависимости от ширины сварного шва.
3. Системный переход 1: от системы к антисистеме или сочетанию системы с антисистемой.
А.С. 264626: в ядовитые вещества заранее добавляют противоядие.
4. Системный переход 2: вся система наделяется свойством С, а её части свойством анти-С.
Рабочие части тисков для зажимов сложной формы А.С. 510350 каждая часть (стальная втулка) твердая, а в целом зажим податливый, способен менять форму.
5. Системный переход 3: переход к системе, работающей на микроуровне.
А.С. 179489: вместо механического крана – “термо-кран” из двух материалов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагреве образуется зазор.
6. Система перехода 4: объединение однородных или неоднородных систем в надсистему.
А.С. 1031549: слябы транспортируют по рольгангу впритык один к другому, чтобы не охлаждались торцы.
7. Фазовый переход 1: замена фазового состояния части системы или внешней среды.
А.С. 252262: способ энергогазоснабжения
Потребителей сжатого газа в шахтах – транспортируют сжиженный газ.
8. Фазовый переход 2: “двойственное” фазовое состояние одной части системы (переход этой части из одного состояния в другое в зависимости от условий работы).
А.С. 985537: теплообменник снабжен прижатыми к нему “лепестками из никелида титана: при повышении температуры” лепестки отгибаются, увеличивая площадь охлаждения.
9. Фазовый переход 3: использование явлений, сопутствующих фазовому переходу.
А.С. 601192: приспособление для транспортировки мороженых грузов имеет опорные элементы в виде брусков льда (снижение трения за счёт трения).
10. Фазовый переход 4: замена однофазного вещества двухфазным.
Патент США 3589468: для глушения шума, а также улавливания испарений, запахов и стружки при резании покрывают пеной зону резания: пена проницаема для инструмента, но не проницаема для шума, испарений и т.д.
11. Физико-химический переход: возникновение-исчезновение частиц вещества за счёт разложения-соединения, ионизации-рекомбинации и т.п.
А.С. 342761: для пластификации древесины аммиаком осуществляются пропитку древесины осями аммония, разлагающимися при трении.