4) Отчет по работе включает:

титульный лист;

а) цель работы;

б) задание;

в) исходные данные планирования и методика проведения эксперимента;

г) статистическую обработку результатов эксперимента (вручную или на ЭВМ);

д) анализ математической модели процесса:

- расчеты для построения номограмм (распечатка на ЭВМ);

- номограммы (см. рис. 4.1);

- описание результатов.

е) выводы, заключения, рекомендациям.

5) Организация работы:

В организации работы возможны варианты;

а) группа делится на 4 звена (по 3 – 4 студента в звене). Вся группа получает от преподавателя одно задание, каждое звено выполняет часть эксперимента по плану. Получив результаты, группа совместно выполняет расчеты на ЭВМ. Затем на занятии группа строит номограммы, анализирует результаты и составляет отчет. Отчет составляется каждым студентом с использованием результатов всей группы.

б) в работе участвует весь поток из 3-х - 4-х групп. Задание выдается на весь поток общее. Дальше работа идет по схеме, изложенной выше.

в) вся работа выполняется каждым студентом индивидуально.

6) Материальное обеспечение

а) исходные материалы для приготовления образцов в соответствии с заданием;

б) испытательное оборудование: по указание преподавателя используется оборудование, в зависимости от изучаемых свойств и факторов;

в) микрокалькуляторы (1 шт. на звено);

г) ЭВМ (в вычислительном центре института).

7) Правила по технике безопасности

При выполнении работы необходимо соблюдать общие правила по технике безопасности в лаборатории плазменной техники. Проведению работы предшествует инструктаж и ознакомление с инструкциями работы на плазменных установках.

2. Общие сведения об эксперименте

При разработке новых технологий упрочнения материалов высококонцентрированными источниками излучения специалисты стал­киваются с необходимостью всестороннего изучения их свойств.

Для этого проводятся различные лабораторные и натурные эксперименты. В недалеком прошлом объём, и порядок проведения эксперимента целиком определялись личным опытом и интуицией исследователей. Затраты на эксперимент были значительными. С разработкой новых тематических методов оптимального планирования эксперимента перед исследователями открылись новые возможности. Эти методы позволяют использовать математический аппа­рат, как на стадии обработки результатов измерений, так и при подготовке и проведении опытов.

Применение таких методов при организации эксперимента в ряде случаев ведет к существенному сокращению затрат времени и средств на выполнение проектных и исследовательских работ. В целом деятельность исследователей; пользующихся этими методами, приобретает большой, логический порядок.

2.1. Основные понятия и определения

Сложными многокомпонентными системами - называют системы, состоящие из составных элементов (подсистем), функционирую­щих в тесном взаимодействии и выполняющие "общесистемные цели"[3].

Упрочненные материалы в большинстве своем можно рассматри­вать как сложные и многокомпонентные системы. Свойства таких систем предопределяются структурой, которая зависит от состава технологических и эксплуатационных условий. Все эти воздействия можно оценить количественно независимыми переменными величинами.

Независимые переменные величины, влияющие на свойства мно­гокомпонентных систем или протекание процесса, принято называть Факторами. Такими факторами могут быть состав газа, сила тока, температура, давление и т.п. Величины эти обозначают – х₁, х₂, …..х_n.

Заданные пределы, в которых изменяются факторы, называют интервалом варьирования. Выбор факторов и интервалов их варьирования определяется в зависимости от имеющихся результатов иссле­дования и априорной информации [4. 5].

Протекание процесса или качество многокомпонентной системы можно характеризовать количественно одной или несколькими вели­чинами, например, производительностью оборудования, себестои­мостью продукции, прочностью материала и т.д. Эти величины в теории планирования эксперимента называются зависимыми переменными или функциями отклика, и обозначают – y₁, y₂, …..y_n. Функции отклика зависят от влияющих факторов

где j = 1, 2, .....n.

Определение главных значимых факторов, оказывающих сущест­венное влияние на функцию отклика, является наиболее сложной за­дачей в планировании эксперимента [4.5]. Каждой функции отклика соответствует определенный геометрический образ, который называ­ют поверхностью отклика (рис. 2.1).

Для удобства рассмотрения поверхность отклика может быть представлена на факторной плоскости (х₁, х₂) в виде линий постоянных значений функции отклика (аналогично изолиниям, изображаю­щим рельеф местности на географических картах (рис. 2.2). Когда число влияющих факторов больше двух для изображения поверхности оклика пользуются ее двумерными сечениями. С этой целью каждый раз фиксируют на одном уровне все факторы, кроме двух изучаемых,

На изучаемые системы обычно воздействуют детерминированные и стохастические составляющие [4. 5].

Первая обусловлена действием законов физики, химии и др., вторая – случайными процессами.

Применение математических методов планирования эксперимента и моделирования сложных многокомпонентных систем позволяет учесть все эти составляющие и их взаимодействие.