Тема 3. Планирование эксперимента

(АКТИВНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ)

27 Перечислите требования, предъявляемые к параметру оптимизации? Как осуществляют нормирование факторов?

28 Что такое регрессионная, полиномиальная, факторная модели? Приведите примеры моделей.

29 Какой эксперимент называют полным факторным? Сколько опытов содержит полный факторный план для задачи, в которой изучают влияние шести факторов и каждый фактор варьируют на двух уровнях?

30 Запишите полную факторную модель для задачи с четырьмя факторами, если каждый фактор при проведении эксперимента варьируют на двух уровнях.

31 Составьте полный факторный план в нормированном масштабе для четырех факторов. Запишите обозначение этого плана и модель, которую можно построить по результатам опытов этого плана. Какой физический смысл имеет коэффициенты b₁, b₁₄ этой модели?

32 Составьте полный факторный план 2³ в нормированном масштабе. Запишите модель, которую можно построить по результатам опытов этого плана. Какой физический смысл имеет коэффициент b₁₂?

33 Как рассчитывают коэффициенты модели при использовании ПФЭ? Как определяют доверительные интервалы коэффициентов факторной модели? В каком случае коэффициент факторной модели считают статистически значимым?

34 Как рассчитывают остаточную дисперсию при проверке адекватности факторной модели? Укажите формулу для определения расчетного значения F – критерия при проверке адекватности модели.

35 Сформулируйте правило составления дробного факторного плана. Приведите пример генерирующего соотношения и определяющего контраста.

36 Составьте ДФЭ 2^6-3 в нормированном масштабе. Какую модель можно построить по результатам опытов этого плана? Какой физический смысл имеют коэффициенты b₁ и b₀? Какие решения принимает исследователь, если эта модель оказалась неадекватной?

37 Составьте дробный факторный план 2^4-1 в нормированном масштабе. Какую модель можно построить по результатам опытов этого плана? Какой физический смысл имеет коэффициент b₂? Какие решения принимает исследователь, если эта модель оказалась адекватной?

38 Для исследования выбрали пять факторов. Составьте дробный факторный план с минимальным числом опытов (регулярную реплику). Какую модель можно построить по результатам опытов этого плана? Какой физический смысл имеет коэффициент b₅?

39 В чем суть метода Бокса – Уилсона (метода крутого восхождения)? Опишите способ установления шага в изменении факторов придвижении по градиенту (крутом восхождении).

40 Укажите порядок составления плана эксперимента на этапе крутого восхождения. Когда заканчивают этап крутого восхождения? Какие решения принимают после этапа крутого восхождения?

41 Запишите общий вид модели второго порядка. Перечислите планы, которые можно использовать для построения этой модели.

Кристаллография

1. Запишите виды точечных дефектов и дайте их определение.

2. Объясните механизм образования вакансий по механизму Шоттки.

3. Объясните, что происходит с вакансиями при отжиге.

4. Дайте определение кристаллического вещества.

5. Дайте определение кристаллической решетки.

6. Дайте определение кристаллической структуры.

7. Назовите основные свойства кристаллических тел и поясните, на чем они основаны.

8. Объясните, почему аморфные вещества рассматривают как переохлажденные жидкости.

9. Перечислите основные свойства кристаллических тел, связанные с их строением, и дайте их определения.

10. Дайте определение закона постоянства гранных углов.

11. Что такое “ряд” в кристаллической решетке”?

12. Объясните, какую величину принимают за параметр ряда (или элементарную трансляцию).

13. Объясните что такое элементарная ячейка вещества.

14. Что называют “метрикой” кристаллического вещества?

15. Объясните, почему по “метрике” можно идентифицировать вещество.

16. Зарисуйте элементарный параллелепипед и укажите стандартные обозначения осей координат, элементарных углов и элементарных трансляций.

17. Дайте определение символа узла.

18. Дайте определение символа плоскости, индекса плоскости.

19. Объясните что такое структурно-эквивалентные плоскости, как записать их символы в кубической ячейке.

20. Поясните, какие плоскости входят в семейство структурно-эквивалентных плоскостей (как различаются их индексы) в кубической ячейке.

21. Дайте определение символа направления, его записи.

22. Какие направления входят в семейство структурно-эквивалентных направлений (как различаются, их индексы для кубической ячейки).

23. Объясните, почему в гексагональной сингонии используют 4-х индексовую систему.

24. Укажите, какие индексы можно менять в семействе структурно-эквивалентных плоскостей в гексагональной ячейке.

25. Дайте определение кристаллического вещества.

26. Дайте определение кристаллической решетки.

27. Дайте определение кристаллической структуры.

28. Назовите основные свойства кристаллических тел и поясните на чем они основаны.

29. Объясните, почему третий по порядку индекс плоскости (направления) в гексагональной ячейке можно не писать.

30. Дайте определение механизма переползания краевой дислокации.

31. Объясните, какое поле напряжений образуется вокруг линии винтовой дислокации.

32. Укажите, как делятся дефекты кристаллической решетки по геометрическим признакам.

33. Объясните, чем отличается “реальный совершенный” кристалл от “идеального”.

34. Запишите виды точечных дефектов и дайте их определение.

35. Дайте определение коэффициента компактности упаковки. Укажите, чему он равен для типичных металлических решеток.

36. Зарисуйте тетраэдрические и октаэдрические пустоты в решетке ГП.

37. Зарисуйте тетраэдрические и октаэдрические пустоты в решетке ГЦК.

38. Зарисуйте тетраэдрические и октаэдрические пустоты в решетке ОЦК.

39. Объясните, что такое “ядро дефекта” и как изменяются поля напряжений вокруг вакансии и вокруг межузельного атома.

40. Объясните, с чем связана основная доля энергии образования точечного дефекта.

41. Запишите формулу, по которой рассчитывают изменение свободной энергии в кристалле при введении вакансий.

42. Объясните, почему невозможно точно рассчитать равновесную концентрацию точечных дефектов.

43. Определите в чем отличие равновесной и неравновесной концентрации точечных дефектов.

44. Дайте понятие энергии активации миграции точечных дефектов.

45. Объясните механизм миграции гантельной конфигурации межузельного атома в ГЦК решетке.

46. Укажите, с помощью какого механизма мигрируют атомы примесей замещения, внедрения.

47. Объясните механизм образования вакансий по механизму Шоттки.

48. Объясните механизм образования вакансий по механизму Френкеля.

49. Сравните по величине энергии миграции вакансии, бивакансии.

50. Объясните неподвижность тетраэдрического вакансионного комплекса.

51. Укажите, какой из комплексов более подвижен “вакансия – примесный атом” или “атом растворенного элемента – вакансия”?

52. Что называют атмосферой Коттрелла.

53. Что называют атмосферой Сузуки.

54. Объясните, какая дислокация называется геликоидальной.

55. Объясните наиболее простой способ введения дислокации в кристалл.

56. Укажите расположение линии краевой дислокации по отношению к касательному напряжению.

57. Дайте определение дислокации.

58. Дайте понятие критического скалывающего напряжения.

59. Объясните механизм скольжения краевой дислокации.

60. Объясните, почему скольжение дислокации называют консервативным движением.

61. Укажите условие скольжения краевой дислокации.

62. Приведите примеры движения из быта или живой природы, аналогичные скольжению краевой дислокации.

63. Дайте определение механизма переползания краевой дислокации.

64. Объясните, какие факторы влияют на скольжение краевой дислокации.

65. Объясните, какие факторы влияют на переползание краевой дислокации.

66. Объясните варианты положительного и отрицательного переползания краевой дислокации.

67. Объясните, почему переползание относят к диффузионному процессу.

68. Объясните, от чего зависит скорость переползания краевой дислокации.

69. Дайте понятие порога на линии дислокации.

70. Зарисуйте введение винтовой дислокации в кристалл.

71. Объясните, как расположены атомы в ядре краевой дислокации.

72. Объясните, как расположены атомы в ядре винтовой дислокации.

73. Укажите различие правой винтовой дислокации и левой.

74. Укажите отличия положительной и отрицательной краевой дислокации.

75. Укажите, как расположена линия винтовой дислокации по отношению к направлению касательного напряжения.

76. Объясните механизм скольжения винтовой дислокации.

77. Укажите особенности скольжения винтовой дислокации по сравнению с краевой.

78. Дайте понятие поперечного скольжения винтовой дислокации.

79. Укажите, в каком направлении по отношению к касательному напряжению скользит винтовая дислокация.

80. Объясните, какое поле напряжений образуется вокруг линии винтовой дислокации.

81. Объясните, чем отличается линия смешанной дислокации, от винтовой и краевой дислокаций.

82. Объясните, может ли скользить смешанная дислокация.

83. Опишите механизм введения в кристалл призматической дислокации.

84. Объясните возможности перемещения призматической дислокации.

85. Объясните, что такое вектор Бюргерса.

86. Объясните, что такое контур Бюргерса.

87. Укажите расположение вектора Бюргерса относительно линий краевой и винтовой дислокаций.

88. Запишите, чему равна мощность вектора Бюргерса.

89. Дайте определение плотности дислокации и запишите размерность.

90. Укажите, от каких факторов зависит энергия дислокации.

91. Объясните, что такое линейное натяжение дислокации, и по какой формуле его рассчитывают.

92. Объясните, почему дислокации являются термодинамически неравновесными дефектами.

93. Объясните, от чего зависит упругое взаимодействие краевых дислокаций.

94. Объясните причину упругости конфигурации, которую называют дислокационной стенкой.

95. Рассмотрите взаимодействие краевых дислокаций разного знака, когда они вплотную подходят друг к другу; когда находятся в соседних плоскостях скольжения, разделенных одним межатомным расстоянием.

96. Опишите, как взаимодействуют винтовые дислокации между собой.