МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

«МАТИ» - РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. К.Э. ЦИОЛКОВСКОГО

Кафедра "Испытания летательных аппаратов"

Курс лекций по дисциплине «Методология научных исследований»

Москва 2005 год

Содержание
СОДЕРЖАНИЕ...........................................................................................................................................	2
ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................................................	4
СХЕМА ВЗАИМОСВЯЗЕЙ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПОЛНИТЕЛЕЙ............................................	4
КЛАССИФИКАЦИЯ НАУК...........................................................................................................................	5
МИРОВАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ НАУК:........................................................................................................	5
РОССИЙСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ НАУК:.................................................................................................	5
РОССИЙСКИЕ АКАДЕМИИ.........................................................................................................................	5
ВИДЫ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ............................................................................................................	6
КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДИК НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.....................................................................	6
ВИДЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ...........................................................................................................	6
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ...................................................	6
РУКОВОДЯЩИЕ ДОКУМЕНТЫ В ОРГАНИЗАЦИИ, НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.......................................	7
ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЕМ И НАУКОЙ.......................................	8
ОБОБЩЕННЫЙ АЛГОРИТМ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ......................................................	9
БЛОК АПРИОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ........................................................................................	16
Априорный анализ и разработка структурной модели априорного модуля..................................	16
Обобщенная схема исследования........................................................................................................	19
Конструктивно-технологический анализ объекта.........................................................................	19
Анализ условий эксплуатации.............................................................................................................	21
Объективные факторы эксплуатации. Классификация.................................................................	21
Искусственные факторы...............................................................................................................	23
1. Механические факторы.........................................................................................................	23
3. Тепловые нагрузки.................................................................................................................	25
4. Трение и износ........................................................................................................................	25
Схема влияния объектно-эксплуатационных факторов.............................................................	26
Результаты блока априорного анализа.............................................................................................	26
Постановка задачи............................................................................................................................	27
БЛОК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ (БТО)...............................................................	27
Технологическое оснащение................................................................................................................	27
Модуль отбора факторов...................................................................................................................	29
Выбор и разработка оборудования....................................................................................................	30
Структура блока технологического оснащения...............................................................................	31
Расчет погрешностей оборудования.................................................................................................	32
БЛОК ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ............................	37
Принятие решений перед планированием эксперимента..................................................................	37
Выбор интервалов варьирования........................................................................................................	38
1. Метод априорного ранжирования.................................................................................................	40
2. Метод случайного баланса..............................................................................................................	42
Пример построения диаграммы......................................................................................................	43
Основные термины планирования эксперимента............................................................................	43
1. Выбор математической модели.....................................................................................................	44
Типы регрессионных моделей.........................................................................................................	45
2. Определение интервала, диапазона Xi...........................................................................................	46
3.Выбор плана эксперимента. Типы планов экспериментальных исследований...........................	46
Классический план эксперимента...................................................................................................	47

2

Латинские планы..............................................................................................................................	48
Греко-латинские планы....................................................................................................................	50
Гипер-греко-латинский план (ГГЛП)..............................................................................................	51
Комбинационные планы..................................................................................................................	51
Планы на основе матрицы Адамара...............................................................................................	54
1. Планы 1-го порядка......................................................................................................................	54
1.1. План полного факторного эксперимента (ПФЭ).................................................................	55
Свойства планов ПФЭ: ПЭФ 2х2.................................................................................................	59
Геометрическая интерпретация плана и его математической модели. ПЭФ 2........................	60
2. План дробного факторного эксперимента ДФЭ........................................................................	63
Пример плана ДФЭ: 24-1................................................................................................................	63
Пример плана ДФЭ: 25-2................................................................................................................	64
Планы 2-го порядка..........................................................................................................................	65
Ортогональный центральный композиционный план ОЦКП...................................................	65
Рототабельньй центральный композиционный план РЦКП.....................................................	67
План Бокса (Вк)..............................................................................................................................	68
План Бокса - Бенкена (В-В)..........................................................................................................	69
План Рехтшафнера........................................................................................................................	70
Технологические рекомендации по результатам планирования......................................................	70
БЛОК ОБРАБОТКИ ДАННЫХ..........................................................................................................	71
Алгоритм предварительной обработки данных...............................................................................	71
Алгоритм вторичной обработки экспериментальных данных......................................................	73
БЛОК ИНТЕРПРЕТАЦИИ И АНАЛИЗА........................................................................................	77
Определение параметров интерпретации........................................................................................	77
Интерпретация регрессионной модели.............................................................................................	78
Анализ регрессионных зависимостей.................................................................................................	79

3