Қазақстан Республикасының         Министерство

Білім және ғылым        образования и науки

министрлігі        Республики Казахстан

       

Д. Серікбаев атындағы        ВКГТУ

ШҚМТУ        им. Д. Серикбаева

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета

Машиностроения и транспорта

_____________ М. Дудкин

___________________2014 г.

ЖОЛ ҚҰРЫЛЫС МАШИНАЛАРЫНЫҢ ЖҰМЫС БАРЫСЫН

ФИЗИКАЛҚ МОДЕЛДЕУ
Силлабус

ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ

ДОРОЖНЫХ  И СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Силлабус

Специальность  6D071200, «Машиностроение»

Форма обучения:  очная

Курс:  1

Семестр:  1

Кол-во кредитов / зачётных единиц ECTS:  4/14

Кол-во часов:

Лекции:  30

Практические занятия:  30

Лабораторные работы: нет  по плану:  нет по плану

СРДП:  60

СРД:                60

Курсовой проект (работа):  нет  по плану

Экзамен:  семестр         1

Өскемен

Усть-Каменогорск

2014

Силлабус разработан на кафедре «Технологические машины и оборудование» на основании Государственного общеобязательного стандарта послевузовского  образования для третьего уровня (докторантура PhD) специальности  6D071200 «Машиностроение»

Обсуждено на заседании кафедры «Технологические машины и оборудование»

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Зав. кафедрой  Д. Елемес

Протокол № ___ от ______________________г.

Одобрено учебно-методическим советом факультета (название)

Председатель  А. Вавилов

Протокол №____ от______________________г.

Разработал

Профессор ВКГТУ  Н. Хон

Нормоконтролёр  Т Тютюнькова

СВЕДЕНИЯ О ПРЕПОДАВАТЕЛЕ И КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Кафедра «Технологические машины и оборудование», факультет Машиностроения и транспорта  (ауд. Г 1-431 )

Преподаватель, ведущий занятия: , к. т.н, профессор ВКГТУ

Телефон рабочий: 540-198

Аудиторные часы и время для консультаций: по расписанию занятий и графику работы преподавателя.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Описание изучаемой дисциплины

       Введение
       Предмет и задачи дисциплины. Структура и основное со­держание дисциплины. Значение учебной дисциплины для под­готовки специалиста. Ее взаимосвязь с другими дисциплинами. Виды занятий и формы контроля знаний студентов. Учебная ли­тература и методические рекомендации студентам по изучению материала дисциплины в системе заочного образования.
       1.1.1 Роль и задачи моделирования на этапах жизненного цикла машин
Основные понятия и положения теории моделирования как основы научных исследований технических систем, конструк­ций и процессов. Задачи моделирования при создании, произ­водстве и эксплуатации машин. Примеры моделей, используе­мых на этапах жизненного цикла машин.
       1.1.2. Объекты моделирования
       Системы, конструкции и рабочие процессы машин как объекты моделирования. Характерные признаки и свойства ма­шин. Рабочие органы машин и среда с которой они взаимодей­ствуют. Процессы взаимодействия рабочих органов со средой (рабочие процессы).
       1.1.3. Классификация моделей
       Классификационные признаки моделей. Классификация моделей по способу отображения и полноте воспроизводства объектов моделирования. Области применения знаковых и ма­териальных моделей. Сущность и особенности полного, непол­ного и приближенного моделирования конструкций и процес­сов. Понятие о физическом, математическом и предметно-математическом методах моделирования.
       1.1.4. Основные понятия теории подобия
       Модель и условия ее существования. Понятие подобия мо­дели и объекта моделирования. Условия геометрического, ки­нематического и динамического подобия механических систем. Подобие тепловых и электродинамических процессов. Основ­ные понятия, термины и определения теории подобия. Назначе­ния и свойства коэффициентов, индикаторов и критериев подо­бия.
       Теоремы теории подобия и их применение при установлении условий подобия и моделирования
Первая теорема подобия и ее значение для определения ус­ловий моделирования. Содержание второй теоремы подобия и ее применение при определении критериев подобия. Критери­альное уравнение и его свойства. Третья теорема подобия и ее применение при установлении условий подобия.
       1.1.5. Определение критериев подобия
       Определение критериев подобия методом интегральных аналогов. Достоинства метода и условия необходимые для его применения. Определение критериев подобия методом анализа размерностей параметров уравнения связи. Достоинства метода и условия необходимые для применения. Примеры критериев подобия механических, гидромеханических и тепловых процес­сов.
       1.1.6. Физическое подобие и моделирование конструкций и рабочих процессов машин
       Основные этапы и задачи подготовки и проведения экспе­римента на моделях. Объект и цель моделирования. Возможность и целесообразность упрощенного отображения особенно­стей моделируемой конструкции и рабочего процесса. Допуще­ния, принимаемые при приближенном моделировании. Знаковая модель объекта. Установление условий подобия и построе­ние модели. Планирование эксперимента и вывод формул для пересчета результатов моделирования на натурный объект. Об­работка экспериментов. Примеры подготовки и проведения фи­зического моделирования конструкций и рабочих процессов машин.
       1.1.7. Математические методы моделирования рабочих процессов
       Понятие математической модели. Виды математических моделей и их связи с характером взаимодействия детерминиро­ванного объекта моделирования с внешней средой. Понятие о видах математических моделей для вероятностных объектов. Виды контроля математических моделей: разностей, порядков, характера зависимостей, экстремальных ситуаций, граничных условий, математической замкнутости, физического смысла, ус­тойчивости модели.
       1.1.8. Предметно-математическое моделирование рабочих процессов
       Понятие о предметно-математическом моделировании сис­тем, конструкций и рабочих процессов машин. Математическое моделирование на ЭВМ. Основные этапы математического мо­делирования механических систем и рабочих процессов на ЭВМ. Использование пакетов прикладных программ.

1.2 Цели и задачи изучения дисциплины

    Демонстрировать систематическое понимание области физического моделирования рабочих процессов дорожных, строительных машин и владение навыками и методами исследований, связанных с этой областью; Демонстрировать способность задумать, спланировать, осуществить и применить серьёзный процесс исследований с научной достоверностью процессов резания грунтов; Способность к критическому анализу, оценке и синтезу новых и сложных  идей; Умение общения с коллегами, широким учёным сообществом и обществом в целом на темы,  связанные  с моделированием рабочих процессов дорожных, строительных машин;

1.3 Результаты изучения дисциплины

Знать:

    основные положения теории подобия и моделирования; методы и этапы моделирования конструкций, систем и ра­бочих процессов машин.

Уметь:

    строить и использовать модели для исследования рабочих процессов машин; определять критерии подобия, параметры модели и фор­мулы пересчета результатов моделирования на реальные про­цессы и конструкции машин.

Иметь представление:

    о задачах и методах моделирования рабочих процессов и конструкций машин на этапах создания, производства и приме­нения.

1.4 Пререквизиты

Технический иностранный язык. Математика. Физика. Квалиметрия в машиностроении

1.5 Постреквизиты

Научная работа докторанта

2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 Тематический план

Наименование темы, ее содержание

Трудоемкость, ч.

Рекомендуемая литература

1

2

3

Лекционные занятия

Тема 1.

Роль и задачи моделирования на этапах жизненного цикла машин

4

[17]  , [2]

Тема 2

  Классификация моделей

4

[1]  , [5]

Тема  3

Основные понятия теории подобия

4

[2], [4]

Тема  4

Определение критериев подобия.

4

[2]  , [6]

Тема  5

Физическое подобие и моделирование конструкций и рабочих процессов машин

4

[4], [5] , [10], 

Тема  6

Математические методы моделирования рабочих процессов

6

[7] , [15], [3]

Тема  7

Предметно-математическое моделирование рабочих процессов

4

[12] , [9], [13]

Тема 8

Семинарские (практические) занятия

Тема 1

Построение и формулировка технического задания на моделирование, в соответствии с темой научных исследований.

6

[7], [10], [11]

Тема 2

Анализ и выбор системы моделирования

6

[8], [5], [16]

Тема 3

Создание базовой модели.

6

[8], [5], [6]

Тема 4

Создание примитивов и дополнений.

6

[18], [5], [6]

Тема 5

Научное представление данных. Отладка модели.

6

[2]  , [6]

Тема 6

1

3

Лабораторные занятия

Тема 1

Нет по плану

Тема N

Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя

Тема 1

Физическое подобие и моделирование конструкций и рабочих процессов машин

20

[16] [4], [5] , [10], 

Тема N

Математические методы моделирования рабочих процессов

40

[8], [5], [6]


2.2 Содержание и требования по выполнению курсового проекта (работы)

Нет по плану

2.3 Задания для самостоятельной работы

Тема

Цель и содержание задания

Реком. литера-тура

Прод-ть выполнения, ч

Форма контроля

Срок сдачи

Предметно-математическое моделирование рабочих процессов.

строить и использовать модели для исследования рабочих процессов машин;

определять критерии подобия, параметры модели и фор­мулы пересчета результатов моделирования на реальные про­цессы и конструкции машин.

по п.3

60

Реферат

3 нед.

Основные понятия теории подобия

60

6 нед.


График выполнения и сдачи заданий по дисциплине*

Вид контроля

Академический период обучения, неделя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Посещаемость

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Конспекты лекций

*

*

Устный опрос

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Коллоквиум

*

Тестовый опрос

*

*

*

Реферат

*

*

Эссе

*

Рубежное тестирование

*

*

Всего

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература Компьютерные технологии в науке и образовании: Практика применения систем MathCAD PRO: Учебное пособие для вузов. – М.: Высшая школа. 2006. – 430 с. , Компьютерные сети: Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. –864 с. Excel 2007 в электронных таблицах. – Бином-Пресс, 2009. – 544 с. Компьютерные вычисления в средах Excel и Mathcad - М.: Горячая линия-Телеком, 2003. - 328 с. митационное моделирование систем – искусство или наука. – М.: 1981. етоды оптимизации (вводный курс). - М.: Радио и связь,1988. Интернет университет: http://www. intuit. ru/ Интернет университет. Курсы по базам данных: http://www. intuit. ru/catalog/database/ Интернет университет. Курсы по информационным системам: http://www. intuit. ru/catalog/is/ Интернет университет. Курсы по Интернет технологиям:  http://www. intuit. ru/catalog/internet/ Интернет университет. Курсы по графике и визуализации:  http://www. intuit. ru/catalog/graphics/ Интернет университет. Курсы по программному обеспечению: http://www. intuit. ru/catalog/sw/ Интернет университет. Курсы по сетевым технологиям: http://www. intuit. ru/catalog/network/ Центр информационных технологий. Статьи и учебники по Software Engineering, базам данных, Internet-технологиям, сетям ЭВМ. http://citforum. ru/ Библиотека учебных курсов от Microsoft. http://www. /rus/msdnaa/curricula/old/default. mspx и др. Надёжность машин: Учеб. Для машиностр. посоие Спец. вузов / , ,; Под ред. . - М.: Высш. Школа. 1988, 238 с.: Эксплуатация  дорожных машин: Учебник для вузов / , , и др.  Под ред. . - М.: Транспорт. 1999 -328 с.: К. Капур, Л. Ламберсон. Надёжность и проектирование систем. - М.: Мир, 1980 -64 с.:

       4 ОЦЕНКА ЗНАНИЙ

4.1 Требования преподавателя

Требования преподавателя:

    посещение лекционных и практических занятий по расписанию является обязательным; присутствие студентов на занятиях проверяется в начале занятий. В случае опоздания студент должен бесшумно войти в аудиторию и включиться в работу, а в перерыве объяснить преподавателю причину опоздания; два опоздания на занятия приравниваются к одному пропуску занятия; оцениваемые в баллах работы следует сдавать в установленные сроки. За несвоевременную сдачу работ количество баллов снижается. Студенты, не сдавшие все задания, к экзамену не допускаются; повторное прохождение студентом рубежного контроля, в случае получения неудовлетворительной оценки, не допускается; студенты, получившие средний рейтинг Рср = (Р1 + Р2)/2 менее 50%, к экзамену не допускаются; в течение  занятий мобильные телефоны должны быть отключены; студент обязан приходить на занятия в деловой одежде.

4.2 Критерии оценки

Оценка всех видов заданий осуществляется по 100-балльной системе.

Текущий контроль проводится на каждой неделе и включает контроль посещения лекций, практических занятий и выполнение самостоятельной работы.

Рубежный контроль знаний проводится на 7 и 15 неделях семестра в форме тестирования. Рейтинг складывается, исходя из следующих видов контроля*:

Аттестационный период

Вид контроля, удельный вес, %

Посещаемость

Конспекты лекций

Устный опрос

Коллоквиум

Тестовый опрос

Реферат

Эссе

Рубежное тестирование

Всего

Рейтинг 1

5

5

10

10

15

5

-

50

100

Рейтинг 2

5

5

10

-

15

5

10

50

100

Экзамен по дисциплине проходит во время экзаменационной сессии в форме тестирования.

Итоговая оценка знаний студента по дисциплине включает:

- 40% результата, полученного на экзамене;

- 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

,                                        (1)

где Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно;

Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:


Оценка

по буквенной системе

Цифровой эквивалент баллов

Процентное содержание, %

Оценка

по традиционной

системе

А

4,0

95–100

отлично

А–

3,67

90–94

В+

3,33

85–89

хорошо

В

3,0

80–84

В–

2,67

75–79

С+

2,33

70–74

удовлетворительно

С

2,0

65–69

С–

1,67

60–64

D+

1,33

55–59

D

1,0

50–54

F

0

0–49

неудовлетворительно

4.3  Материалы для итогового контроля