Правила выполнения лабораторных работ
Кафедра технологии и проектирования текстильных изделий
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Методические указания к лабораторным работам по направлению 261100.68 “Технология текстильных изделий”
Составители:
О. М. Иванов
Б.С. Михайлов
Санкт-Петербург
Утверждено
На заседании кафедры
.03.2013 г.,
протокол №
Рецензент
А. А. Мороков
Оригинал подготовлен составителями.
Подписано в печать .04.2013 г. Формат 60 × 84 1/16.
Печать трафаретная. Усл. печ. л. . Тираж 100 экз.
Заказ
Отпечатано в типографии СПГУТД
191028, С.-Петербург, ул. Моховая, 26.
ВВЕДЕНИЕ
Разработка технологических процессов и современного оборудования требует не только общеинженерных и специальных знаний, но и умения сначала спланировать, поставить и провести эксперимент, а затем проанализировать полученные данные и построить математическую модель технологического процесса.
Цель преподавания дисциплины заключается в освоении основных принципов решения задач, связанных с созданием математических моделей технологических процессов на основе проведенных исследований технологических процессов текстильной промышленности. Дисциплина посвящена изучению способов выбора факторов для построения модели процесса, методики факторного анализа для оценки степени влияния факторов, излагаются основные способы построения эмпирических линейных и нелинейных моделей на основе результатов эксперимента. Студенты должны освоить методы исследования технологических процессов, применяемых в текстильной промышленности. В данном курсе изучают методы разработки аналитических и эмпирических моделей различных технологических процессов текстильной промышленности. Приведены многочисленные примеры построения моделей разного типа на основе экспериментальных данных.
Назначение курса – научить студентов применению современных компьютерных методов для выбора вида математической модели и расчета эмпирических коэффициентов функциональных зависимостей.
Лучшему усвоению материала способствует разработка студентами эмпирических моделей на основе данных полученных во время производственных практик и результатов выполнения учебной исследовательской работы (УИРС).
Объем курса охватывает материал, который сообщается студентам на лекциях, лабораторных занятиях и консультациях, изучается самостоятельно в процессе работы с учебной литературой, в том числе и специальной по прядению натуральных и химических волокон.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ. НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ
Тема 1. Общие вопросы методологии моделирования. Математическая модель и виды моделирования. Стадии моделирования.
Тема 2. Экспериментальные методы получения моделей технологических процессов. Математическое планирование эксперимента. Поиск коэффициентов эмпирической зависимости.
Тема 3. Детерминированное описание процессов преобразования волокнистых продуктов. Пример: моделирование процесса транспортировки материала на основе дифференциальных уравнений.
Тема 4. Линейные системы. Переходная функция. Амплитудно – частотная характеристика линейной системы. Линеаризация нелинейных систем.
Тема 5. Получение переходных функций и АЧХ для процесса транспортировки материала; линеаризация модели, описывающей изменение деформации материала.
Тема 6. Типовые операторы и их характеристики. Приведение сложных систем.
Тема 7. Статистическое описание процессов преобразования волокнистых продуктов. Случайные процессы.
Тема 8. Имитационное моделирование процессов. Метод Монте – Карло.
ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Для выполнения задания лабораторной работы, прежде всего надо уяснить, что требуется в данной конкретной работе, изучить соответствующий материал, провести необходимые расчеты, получить функциональную зависимость, описывающую технологический процесс, проверить ее адекватность и сделать выводы.
При использовании в работе формул, коэффициентов, критериев и значений отдельных параметров, заимствованных из литературы, следует в конце работы поместить список использованных источников: фамилию и инициалы автора, заглавие книги, место издания, издательство и год издания. В соответствующих местах работы обязательно давать ссылки на эти источники в квадратных скобках. Все входящие в формулы или таблицы величины должны быть пояснены, указаны их наименования и размерность. Обязательно необходимо указывать размерность полученного результата. Содержание отчета должно показать, что студент ясно представляет себе существо вопроса.
Для подготовки отчета по лабораторной работе необходимо следующее.
Изложение теоретических вопросов предваряют изучением соответствующей литературы, после чего кратко и по существу излагают методику построения модели или проведения расчета.
Выполняемые расчеты необходимо пояснять и комментировать, а после их завершения сделать необходимые выводы.
Содержание отчета должно показать, что студент ясно представляет себе существо используемого метода.
Качество выполненной работы оценивается по полноте и правильности выполнения задания, степени использования научно-технической литературы и форме изложения.
Не зачтенная лабораторная работа возвращается студенту для исправления ошибок и выполнения указаний проверяющего. Исправленная работа вторично представляется на проверку.
В результате изучения данной дисциплины студенты должны знать: основные методы создания моделей технологических процессов; этапы экспериментальных исследований, необходимых для построения моделей; виды задач, решаемых при построении моделей технологических процессов;
Уметь: выбирать основные факторы, определяющие протекание технологического процесса; проводить экспериментальные исследования для выявления связей между параметрами процесса и влияющими на них факторами; применять знание физических закономерностей для создания моделей технологических процессов, применяемых при производстве нетканых материалов; анализировать созданные модели на предмет выбора режимов производства.
Преподаваемая дисциплина призвана подготовить магистра к дальнейшему изучению дисциплин специализации, к разработке магистерской диссертации и в дальнейшем к самостоятельной работе.