580

отдельных случаях (около 20 % от общего количества колесных пар) при прохождении экипажем мертвого пространства крестовины, возникает боковая нагрузка от колеса на контррельс, что приводит к появлению растягивающих напряжений в головке контррельса.

Для расчета напряжений в рельсах стрелочного перевода проекта 2750 с использованием программы Solid Works была построена и рассчитана конечно-элементная модель прямого и бокового пути с максимальным размером элементов на рельсах 6 мм, на шпалах 54 мм. На нижних гранях шпал задавали упругие граничные условия с модулем Юнга EНСП, значение которого варьировали от 50 до 120 МПа. На торцах рельсов в плоскости приложения точечных вертикальных FV и боковых FB сил устанавливали зеркально симметричные граничные условия.

Наибольшие растягивающие напряжения возникают в нижней кромке подошвы рельса. При этом локальные экстремумы напряжений вдоль рельса наблюдаются между шпалами и в местах закрепления рельсе на шпалах. Расчет максимальных напряжений в кромках подошвы рельсов стрелочного перевода проекта 2750 выполнили с использованием значений вертикальных и боковых сил

Для расчета остряка разработали, используя программу Solid Works, конечно-элементную модель участка перевода с рамными рельсами, закрепленными на шпалах, и свободно лежащим остряковым рельсом, упирающимся в рамные рельсы. Жесткость упругого основания изменялась от 60 до 120 МПа. Максимальный размер конечного элемента на остряковом рельсе 6 мм, на рамном рельсе 10 мм и на шпалах 30 мм. Установлено, что наибольшие напряжения в остряковом рельсе реализуются при минимальной жесткости основания. В поперечном сечении остряка максимум растягивающих напряжений наблюдается в наружной кромке остряка, что соответствует экспериментальным измерениям. Для расчета механических напряжений в элементах стрелочного перевода использовали граничные условия в виде сосредоточенных сил. Жесткость подрельсового основания принималась равной жесткости экспериментально определенной для стрелочного проекта 2750 150 МН/м.

В заключение стоит отметить, что, используя встроенное приложение COSMOS программы Solid Works, была достигнута цель работы, в частности, были определены динамические, деформационные и прочностные характеристики стрелочного перевода. Сравнение результатов испытаний и расчетов составляет отклонение 8 %, что соответствует допустимому отклонению 10 %.

Научный руководитель канд. техн. наук, доц. Е.В. Бояркин

В.Ю. Никитин

(факультет «Строительные и дорожные машины»)

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И КОНСТРУКЦИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЛИТЬЯ С КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

На ремонтных предприятиях используются специализированные прессы, применяемые для технологических процессов в машиностроении, которые используются нерационально по загрузке. Не обеспечивается быстрая смена оснастки. Для литья с кристаллизацией под давлением промышленностью не выпускается оборудование.

Спроектированный новый гидравлический пресс (ГП) позволит полностью использовать его на ремонтных предприятиях, в том числе на ремонтных предприятиях ОАО «РЖД». На машиностроительных предприятиях с помощью спроектированного ГП можно реализовать новые технологические процессы.

Цель работы и задачи исследования

Провести анализ величин давлений, используемых в технологических процессах машиностроения, и на основе этого спроектировать ГП, применяемый для:

–лабораторных работ, проводимых в высших учебных заведениях;

–ремонтных предприятий ОАО «РЖД»;

–научно-исследовательских работ литья с кристаллизацией под давлением (ЛКД).

С целью разработки новой конструкции гидравлического пресса был проведен анализ технологических процессов в машиностроении с применением давления, а также анализ существующих конструкций гидравлических прессов. На основе проведенных анализов была предложена общая схема проектируемого ГП.

Выполнены расчеты гидродинамических режимов в технологических процессах машиностроения с применением давления.

На основании расчетов гидродинамических режимов были составлены таблицы диапазонов усилий и давлений, применяемых для различных технологических процессов машиностроения с применением давления.

В табл. 1 представлен диапазон давлений, создаваемых ГП, необходимых для изготовления: деталей методом ЛКД, резиновых деталей, деталей из стеклопластиковых материалов.

34

Таблица 1

Диапазон давлений, развиваемых ГП, при изготовлении: деталей методом ЛКД, резиновых деталей, деталей из стеклопластиковых материалов

Пресс предназначен для выполнения следующих технологических процессов в машиностроении:

–литье металлов под давлением;

–ковка и горячая объемная штамповка малогабаритных деталей;

–листовая штамповка;

–прорубка листового металла;

–изготовление деталей из резины и пластмасс;

–литье деталей сложной формы из жидкого полиуретана.

Пример использования пресса для литья с кристаллизацией под давлением и трансфертного литья резины

Рис. 1. Схема процесса литья с кристаллизацией под давлением с использованием ГП

Достоинства предложенной схемы заключается в следующем:

–отсутствие горловины;

–снижение высоты литника;

–снижение расходов металла;

–упрощение конструкции контейнера;

–многократное использование металлоприемника;

–возможна гидроформовка деталей из листовой стали типа: патрубков, колпачков, изделий из листовых материалов.

Предлагаемый пресс решает задачу обеспечения оборудованием новых технологических процессов (литье с кристаллизацией под давлением; листовая штамповка без прижимного кольца; трансфертное литье деталей из резины без облоя), лабораторных работ, проводимых в высших учебных заведениях, ремонтных работ на ремонтных предприятиях ОАО «РЖД».

Научный руководитель д-р техн. наук, проф. Н.М. Чернов

В.И. Рогов

(факультет «Мосты и тоннели»)

ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОПТИЧЕСКОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ

Многие материалы, имеющие широкое применение в различных отраслях техники, являются светорассеивающими веществами. К подобным материалам относятся, как правило, неметаллы: стекло, ситаллы, полимеры, пеноматериалы, горные породы (мрамор, гранит), кристаллы и полупроводниковые материалы.

35

Для неразрушающего контроля (НК) качества такого класса материалов может быть использован оптический метод [1–3]. Значимость оптического неразрушающего метода контроля весьма высока из-за его высокой чувствительности, возможности применения для широкого класса материалов и изделий.

Вкачестве примера применения оптического метода НК качества материалов нами были выполнены исследования оценки степени спеченности вакуумноплотных керамических светопропускающих материалов.

Вобщем понятии керамическое изделие считается спекшимся, когда в процессе обжига достигнута определенная минимальная величина по водопоглощению и открытой пористости. Объемная усадка при этом достигает наибольшего значения.

К вакуумноплотным керамическим материалам, используемых в электронной технике, предъявляется высокий уровень требований. В качестве показателей степени спеченности материала предусмотрены величины водопоглощения (не более 0,02 %) и объемной массы.

Керамика, как оптическая среда, относится к сильно мутным средам, которым характерно многократное рассеяние света на оптических неоднородностях. Таковыми в керамике являются кристаллы, поры, стеклофаза и включения, растворенные в стеклофазе.

Кроме рассеяния, ослабляющим фактором является поглощение.

Выражения, описывающие ослабление за счет рассеяния или за счет поглощения, по форме совпадают и определяются в виде закона БУГЕРА-ЛАМБЕРТА-БЕЕРА:

J = J0e−kd ,

где J0 — начальная интенсивность падающего света на вещество; J — интенсивность света, прошедшего через вещество; d — толщина слоя вещества; k — коэффициент поглощения или отражения.

Усредненные зависимости светопропускания, объемной массы, водопоглощения, усадки, механической прочности от температуры обжига керамики ВК95-1 [4] представлены на рис. 1.

Рис. 1. Зависимости показателей спеченности и светопропускания керамики ВК95-1 от температуры обжига:

1 — водопоглощение; 2 — фототок; 3 — усадка; 4 — объемная масса; 5 — механическая прочность

Следует отметить ряд особенностей изменения показателей спеченности керамики ВК95-1 в зависимости от температуры обжига изделий и их связь со светопропусканием (рис. 1):

–с повышением температуры обжига от 1640 до 1720 °С происходит постепенное увеличение объемной

массы, усадки и светопропускания материала, что указывает на непрерывно протекающие процессы уплотнения изделий; наибольшего значения (3,75–3,80 г/см3) объемная масса достигает при температурах обжига 1700–1720 °С;

–керамика достигает вакуумноплотного состояния (водопоглощение близкое к нулю) при температурах обжига 1660–1700 °С, при дальнейшем повышении температуры обжига (до 1720 °С) наблюдается некоторое увеличение водопоглощения образцов;

–максимальное значение механической прочности достигается при температуре обжига образцов 1640– 1680 °С, при дальнейшем увеличении температуры предел прочности несколько уменьшается;

–наилучший комплекс свойств соответствует интервалу температур 1680–1700 °С. Это соответствует фототоку для данных образцов величиной от 10 20 мкА

36

Таким образом, установленные зависимости алюмооксидной керамики ВК95-1 от температуры обжига образцов согласуется с результатами их светопропускания, что позволяет рассматривать светопропускание как комплексную характеристику при исследовании процессов спекания керамических материалов и качества готовых изделий. Достоинством этого показателя, по сравнению с другими, является высокая чувствительность с происходящими структурными изменениями материала с повышением температуры его обжига и возможность создания как простых измерительных средств, так и автоматических приборов для неразрушающего контроля качества керамических изоляторов.

Научный руководитель д-р техн. наук, проф. П.М. Плетнев

К.А. Кравцова, И.А. Сушкина

(факультет «Промышленное и гражданское строительство»)

СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МЕТОДОВ ПОЛИГОНОМЕТРИИ И GPS-ИЗМЕРЕНИЙ, ДЛЯ ЦЕЛЕЙ МОНИТОРИНГА

GPS — спутниковая навигационная система для определения местоположения любых точек, эксплуатируемая и управляемая Министерством Обороны США, предоставляющая услуги как военным, так и гражданским пользователям. В России действует собственная система ГЛОНАСС. Современные приемники принимают сигналы как системы GPS, так и ГЛОНАСС, считается, что более точные данные предоставляет система ГЛОНАСС.

Использование Глобальной Системы Позиционирования (Global Positioning System GPS) явилось новым словом в геодезии. С помощью GPS-приемника вы можете определить местоположение любой точки на земной поверхности с высокой точностью. При этом вам не требуется прямой видимости между определяемыми пунктами. Точность определения координат практически не зависит от погодных условий и времени суток. Измерения автоматизированы, что сводит к минимуму человеческий фактор. Данные измерений поставляются в цифровом виде и могут быть легко перенесены в ПК для последующей обработки. Все вышесказанное делает GPS-приемник незаменимым прибором для геодезических и кадастровых работ, при инвентаризации земель, в инженерной геодезии, геологии и т.д.

Для геодезических GPS-измерений необходимо одновременное наблюдение одних и тех же четырех или более спутников, по крайней мере, двумя GPS-приемниками: базовым приемником и подвижным приемником — ровером.

Базовый приемник в течение всего процесса измерений располагается на пункте геодезической основы с известными координатами. Ровер перемещается по определяемым точкам или участвует в процессе выноса точек в натуру. Результатом объединения данных, полученных этими двумя приемниками, является пространственный вектор между базой и ровером. Этот вектор называется базовой линией.

Для определения положения ровера относительно базы вы можете использовать различные методы измерений. Эти методы отличаются длительностью выполнения измерений:

•Для измерений в реальном времени используется радиомодем, который передает данные базы роверу. Результаты получаются непосредственно в поле.

•Методы измерений с постобработкой требуют записи данных в поле и последующей их совместной обработки на офисном компьютере.

В основном выбор метода зависит от таких факторов, как конфигурация приемника, требуемая точность, ограничения по времени и необходимости получения результатов в реальном времени.

•При использовании одночастотных приемников измерения инициализируют, устанавливая ровер на пункте с известными координатами, или на определяемой точке, или с помощью специальной штанги для инициализации. Штанга для инициализации задает жесткую искусственную базовую линию.

•При использовании для измерений в реальном времени двухчастотных приемников устанавливается ровер над определяемой точкой или над пунктом с известными координатами. Если ровер имеет возможность On-The-Fly (OTF) (непрерывная) инициализации и в поле зрения антенны имеются, по крайней мере, пять общих спутников, инициализация произойдет в процессе перемещения ровера. Если использовать двухчастотные приемники для измерений с постобработкой, OTF инициализация предпринимается независимо от того, установлена в приемнике эта возможность или нет.

Существуют различные способы GPS измерения: быстрая статика, кинематика и др.

В кинематике (Stop&Go (перемещение с остановками)) используются фазовые измерения от четырех или более спутников, общих для ровера и базы. Для достижения точности на уровне сантиметра сначала нужно инициализировать измерения. Инициализация может быть достигнута различными способами.

Для сравнения результатов методов полигонометрии и GPS-измерений мы проводили исследовательскую работу по сравнению результатов разбивки строительной сетки этими методами.

Сначала была разбита строительная сетка инструментальным методом, т.е. при помощи теодолита и рулетки (использовали теодолит 4Т30П и 30-метровую рулетку), а затем с помощью GPS-технологий были вычис-

37

лены координаты точек методом кинематики в реальном времени, так как это единственная методика, которая обеспечивает сантиметровый уровень точности. По вычисленным координатам определяем расстояния между точками.

Измерения проведены с помощью базового приемника, установленного на 25 репере и двух приемников — роверов. Время измерения первого ровера — 1 минута, второго — 30 секунд. Базовая станция обеспечивает проведение дифференциального измерения, что и обеспечивает сантиметровую точность: базовый приемник вычисляет поправки координат подвижных приемников.

Методом полигонометрии измерены углы строительной сетки со среднеквадратической ошибкой 20 секунд, длины линии измерены электронной рулеткой DISTO (с точностью измерения ±3 мм) с относительной ошибкой 1/10000.

По данным космических измерений отличие длин сторон от номинала 12 м не превышает 1–16 см, а измерения, выполненные электронной рулеткой, в пределах 8 см. В рамках первого опыта даже трудно сказать, где «сработал человеческий фактор».

Время, затраченное на установку базовой станции на репере № 25, на инициализацию двух подвижных приемников — роверов (порядка 20 минут), на измерения всех точек теодолитных ходов и точек строительной сетки составило около двух часов, что значительно меньше времени на измерение углов и расстояний в полигонометрии. Однако при этом много времени (в несколько раз больше) затрачивается на компьютерную обработку в камеральных условиях.

Также требуются элементарные представления из практической астрономии для выбора правильного времени наблюдений, что позволит наблюдать более 4–6 спутников и обеспечит необходимую сантиметровую точность.

Научные руководители канд. техн. наук, доц. А.Г. Фомин, канд. техн. наук, ст. преп. И.А. Бунцев

И.И. Щепилова

(факультет «Промышленное и гражданское строительство»)

ГИДРОЛОГО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Учитывая, что в объемах забираемой воды более 80 % приходится на поверхностные воды, изучение условий их формирования является актуальной научной и практической задачей.

Общеизвестно, что формирование количества и качества поверхностных вод определяется соотношением ресурсов влаги и тепла, а также особенностями строения деятельной поверхности речного бассейна (участка суши).

Настоящая работа посвящена исследованию гидролого-климатических условий водопользования Западной Сибири в зоне влияния Западно-Сибирской железной дороги.

Метеорологическая изученность изучаемой территории может быть охарактеризована количеством метеостанций и площадью, которая приходится на одну метеостанцию. В частности, в пределах рассматриваемой территории наиболее изучена территория Омской области, а наименее — Томская область.

В физико-географическом отношении исследуемая территория располагается в северной части в зоне бе- резово-осиновых лесов, в центральной — в лесостепной и южная — в степной зоне.

Ресурсы влаги в средний год можно охарактеризовать измеренными и откорректированными на недоучет суммами атмосферных осадков (КХ). Установлено, что на исследуемой части Западной Сибири КХ изменяются с юга на север от 270 до 520 мм в год, с выраженным широтным характером изогиет, исключая правобережье Оби (южные районы Новосибирской области и Алтая).

Ресурсы поверхностных вод определяются не только ресурсами влаги, но и их соотношением с ресурсами тепла.

Водный эквивалент ресурсов тепла (теплоэнергетических ресурсов климата) в средний многолетний год можно определить по зависимости:

где tVII — температура воздуха в июле, мм/год.

В результате расчетов установлено, что в средний год значения Zк закономерно возрастают с севера на юг. При этом минимум Zк (менее 1200 мм) располагается на севере Тюменской области, максимум (более 1300 мм) — на юге Алтайского края.

Коэффициент увлажнения численно равен соотношению ресурсов влаги Н и максимально возможного

38

где Zм — максимально возможное суммарное испарение, (мм/год), которое для условий среднего года можно определить по формуле:

Расчеты показали, что значения Кн на изучаемой территории повсеместно меньше единицы. Следовательно, изучаемая территория в средний год полностью располагается в зоне недостаточного увлажнения.

Речной сток является элементом водного баланса, аналитическим выражением которого является уравнение водного баланса.

Уравнение водного баланса для условий среднего многолетнего года имеет вид:

где H — ресурсы атмосферной влаги (откорректированные на недоучет атмосферные осадки), мм/год; Z — суммарное испарение, мм/год; Y — годовой сток, мм/год.

Или в относительных величинах:

Врезультате расчетов и анализа установлено, что суммарное испарение на территории Западной Сибири уменьшается с севера на юг. При этом на испарение расходуется основная часть ресурсов влаги. Так, коэффициент испарения изменяется по территории от 0,73 до 0,99, а коэффициент стока соответственно от 0,27 до 0,01.

Оценка водообеспеченности субъектов Федерации изучаемой территории показала, что наименьшая водообеспеченность местным стоком отмечается в южных районах Омской и Курганской областей, а наибольшая — в Томской и Кемеровской областях.

Впервом случае это может привести (особенно в маловодные годы) к возникновению негативных социаль- но-экономических последствий.

Научный руководитель д-р геогр. наук, проф. Г.В. Белоненко

Н.Р. Яхина

(факультет «Промышленное и гражданское строительство»)

ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛАНДШАФТОВ ЛЕСОБОЛОТНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Эколого-географическая оценка предполагает количественную оценку параметров природопользования, т.е. определение и изучение закономерностей территориального распределения таких количественных характеристик, как экологическая емкость, техноемкость и предельно допустимая техногенная нагрузка.

В свою очередь, каждая из названных характеристик определяется комплексом природно-климатических условий, описать которые возможно и через аналитические зависимости. Нами, на основе материалов метеорологических наблюдений, выполнены расчеты, отражающие соотношение ресурсов влаги и тепла земной поверхности — ведущих факторов, определяющих экологические возможности территории.

Целью исследований является эколого-географическая оценка ландшафтов лесоболотной зоны Западной Сибири (на примере Нижневартовского района).

Нижневартовский район, общей площадью 118,52 тыс. км2, расположен в средней части ЗападноСибирской равнины, территория которого изрезана множеством рек и занята обширными труднопроходимыми болотами и многочисленными озерами.

Основными элементами природной среды, участвующими в процессе природопользования, являются водный и воздушный бассейны, а также почвенно-растительный покров территории. Теплоэнергетические ресурсы региона, с одной стороны — формируют его природный комплекс, с другой — лимитируют условия и режимы природопользования.

Выполненные нами расчеты показали, что теплоэнергетические ресурсы Нижневартовского района характеризуются в целом незначительной пространственной изменчивостью. Так, в южной части исследуемого района и по левобережью р. Вах теплоэнергетические ресурсы климата максимальны и составляют 2600 МДж·м2 (год), а на севере района они уменьшаются до 2400 МДж·м2 (год).

Годовые суммы осадков для Нижневартовского района в средний год уменьшаются с запада на восток от 660 до 560 мм. Таким образом, общее увлажнение территории района почти целиком связано с западным переносом воздушных масс.

Соотношение фактических ресурсов влаги и ресурсов тепла для условий среднего года изменяется на изучаемой территории от 0,56 до 0,67. Коэффициент увлажнения составляет от 1,0 до 1,2. Таким образом,

39

исследуемая территория находится в зоне избыточного увлажнения. Возрастание как относительного увлажнения, так и коэффициента увлажнения повсеместно приводит к снижению продуктивности экосистем из-за недостатка тепла и больших ресурсов влаги.

В результате расчетов нами получены средние годовые величины годичной продукции, фитомассы и их соотношение для ландшафтных районов. Годичная продукция на исследуемой территории достигает наибольших значений (950 т/км2) в лесах разных типов и в пойменных экосистемах, а наименьших (200 т/км2) — в болотных экосистемах без древесной растительности.

Тот факт, что гидролого-климатические характеристики территории определяют ее экологические возможности, позволил нам выполнить расчеты таких экологических параметров, как емкость и техноемкость и оценить предельно допустимую техногенную нагрузку.

Итак, величина удельной экологической техноемкости на исследуемой территории изменяется от 463 до 926 усл. т/км2 (год), возрастая с севера на юг и уменьшаясь с запада на восток. Исходя из этого, предельно допустимая величина эмиссии загрязняющих веществ в атмосферу для ландшафтных районов не может быть одинаковой, составляя при этом минимальные значения северной и восточной частях исследуемого района.

Величина и территориальное распределение удельной экологической техноемкости поверхностных вод региона имеют следующие закономерности — максимальные значения соответствуют ландшафтным районам, расположенным в бассейне р. Вах (303 тыс. т/км2 (год)), а минимальные — ландшафтным районам бассейна р. Бол. Юган (249 тыс. т/км2 (год)); значения техноемкости поверхностных вод возрастают от от 3,0 до 3,6 усл. т/км2 (год) с востока на запад и с севера на юг.

Величина удельной экологической техноемкости фитоценозов определяется величиной и пространственным распределением годичной продукции и скоростью обновления запасов фитомассы и изменяется от 1,2 до 71,8 усл. т/км2 (год). Это позволяет оценивать пойменные территории ландшафтного района как наиболее пригодные для различных типов природопользования, исходя из восстановительных особенностей пойменных экосистем.

Анализ результатов расчетов позволил выявить, что в формирование интегральной удельной экологической техноемкости (от 467 до 933 усл. т/км2 (год)) территории доминирующий вклад вносит удельная экологическая техноемкость приземного слоя воздуха, вклады других компонентов не превышают 12 %. Однако на уровне ландшафтного района целесообразнее учитывать вклады компонентов поверхностных вод и техноемкости фитоценозов.

Рассчитанные значения предельно допустимой техногенной нагрузки приземного слоя воздуха изменяются на территории Нижневартовского района от 2155 на севере до 2294 тут/км2 (год) на юге. Величина предельно допустимой техногенной нагрузки поверхностных вод варьирует от 367 до 1089 тут/км2 (год). Величина предельно допустимой техногенной нагрузки естественных фитоценозов в ландшафтных районах возрастает с севера на юг от 120 до 570 тут/км2 (год) в средний год.

Значения интегральной величины предельно допустимой техногенной нагрузки на изучаемой территории изменяются от 3010 до 3729 тут/км2 (год). Таким образом, ее максимальные величины соответствуют пойме Оби и левобережью бассейна р. Вах, где выше ресурсы тепла и влаги и достаточно высок экологический потенциал. Другие ландшафтные районы не отличаются значительными экологическими возможностями, а значит, нуждаются в регламентации природопользования.

Таким образом, ландшафты — основной элемент природного комплекса, их гидролого-климатические характеристики и почвенно-растительные особенности определяют само существование экосистем и их простран- ственно-временную изменчивость.

Научный руководитель д-р геогр. наук Н.Б. Попова

Е.В. Андреева

(факультет «Бизнес-информатика»)

СРЕДСТВА И МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ (ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ)

Целью исследования явился теоретический анализ, раскрывающий суть понятий моделирования учебного процесса.

Прежде чем раскрывать аспекты моделирования учебного процесса, надо разобраться с понятиями, которые сопровождают моделирование в различных научных текстах. Начнем с понятия «модель», которое используется во многих областях науки.

Вобщем смысле моделью называется специально созданная форма объекта для воспроизведения некоторых характеристик подлинного объекта, подлежащего познанию.

Вобласти исследования психической деятельности под моделью понимается естественно или искусственно созданное для изучения объекта познания явление (предмет, процесс, ситуация), аналогичное другому явлению (предмету, процессу), исследование которого затруднено или вовсе невозможно.

40

Моделирование — это научный метод исследования всевозможных объектов, процессов.

•В основе большинства актов моделирования лежит теория подобия (особенно в технике и точных науках).

•Теория подобия позволяет сравнивать и сопоставлять объекты модели, выражаемые в самой разнообразной форме.

•Моделирование как средство исследования способствует приведению частных знаний в систему зна-

ний.

•Моделирование находит применение в эмпирическом и теоретическом исследовании.

•Модель выражает признаки ярче и полнее, чем реальный объект.

Принято условно подразделять модели на три вида:

–физические (имеющие природу, сходную с оригиналом);

–вещественно-математические (их физическая природа отличается от прототипа, но возможно математическое описание, характеризующее поведение оригинала);

–логико-семиотические (конструируются из специальных знаков, символов и структурных схем). Педагогические модели в основном входят во вторую и третью группу из перечисленных видов.

В педагогике моделируют как содержание образования, так и учебную деятельность. Выделяют:

1. Модель обучения — это педагогическая техника, система методов и организованных форм обучения,

составляющих дидактическую основу модели.

2. Образовательную модель — логически последовательная система соответствующих элементов, включающих цели образования, его содержание, проектирование педагогической технологии и технологии управления образовательным процессом, учебными планами и программами.

В некоторых публикациях термины педагогическое моделирование и проектирование используются как сопоставимые и подменяют друг друга, т.е. становятся, где это допустимо, синонимами. Слово «проект» содержит несколько значений и почти все они имеют отношение к педагогике.

–Проектирование направлено на создание моделей планируемых (будущих) процессов и явлений.

–Моделирование может распространяться и на прошлый опыт с целью его более глубокого осмысления.

–Проектирование предполагает создание частных моделей.

–Моделирование состоит из совокупности элементов, том числе включает теорию проектирования.

Выводы:

Существует логическая взаимосвязь между моделированием и проектированием.

Модель практической образовательной деятельности меняется вслед за изменением социокультурных условий.

Данное исследование — попытка погрузиться в проблему педагогического моделирования.

Научный руководитель канд. пед. наук, доц. Т.В. Андрюшина

Е.В. Бодров

(факультет «Управление персоналом»)

ВСТАВКА ЗВУКА В ПРЕЗЕНТАЦИИ В ПРОГРАММЕ POWERPOINT КАК МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Специфика учебной дисциплины «Деловая презентационная графика» такова, что в ней дидактический принцип доступности изучаемого материала неразрывно связан с дидактическим принципом наглядности.

В результате проведенного анализа возможностей программы Microsoft Office PowerPoint была разработана презентация как методическое пособие для изучения деловой графики. В презентации наглядно даны примеры и приемы вставки звуков и звукового сопровождения в презентации:

Звук из коллекции картинок

Самый простой вариант вставки звука, в нем рассмотрена вставка звуков при смене слайдов и при анимации отдельных объектов презентации, текста, картинки, таблицы и другого.

Звук из файла

Рассмотрено несколько примеров вставки звуков, на все слайды презентации и отдельные из них, показана возможность вставки звука и разных мелодий на различное количество слайдов.

Звук с компакт-диска

Наглядно отображена настройка запуска мелодии с диска, оговорена особенность, смены диска, при которой настройки, примененные к предыдущему компакт-диску, применяются к другому.

Записать звук

Этот пример используется в основном для записи сопровождения презентации слов или фраз, записанных с помощью микрофона, что особенно важно при создании методических пособий.

41

Возможность использовать в методике преподавания новых технологий, таких как показ слайдов, может помочь в усвояемости материала и наглядно продемонстрировать возможности компьютерной техники.

Руководитель: канд. пед. наук, доц. Т.В. Андрюшина

Н.А. Жарикова

(факультет «Промышленное и гражданское строительство»)

ПЛОСКИЕ СЕЧЕНИЯ ТОРА

Я, студентка группы П-111, Жарикова Надежда, хотела бы рассказать про сечения торовой поверхности. Вместе с моим преподавателем Капустиной Е.Ф. мы рассмотрели 4 варианта сечения тора плоскостью.

Неожиданно для себя я узнала, что даже такие повседневные предметы, как бублик из хлебного магазина или надувной плавательный круг представляют собой тор! А из множества примеров применения тора в технике можно указать следующее: ободы маховиков и шкивов, галтели — плавные переходы от одной поверхности изделия к другой, создаваемые с целью уменьшения напряжений в месте перехода. Более значительным примером может служить «Токамак» — термоядерный реактор, корпус которого и представляет собой полую металлическую «баранку» — тор с токопроводящими обмотками и сложным узором магнитных полей внутри. Форму тора придают и межпланетным орбитальным станциям.

Так что же представляет собой тор?! Тор получается вращением окружности вокруг оси, расположенной в плоскости окружности, но не проходящей через ее центр.

Мы рассмотрели несколько вариантов расположения секущей плоскости к поверхности тора.

Если фронтальная плоскость расположена так, что касается горла, то в результате на фронтальной проекции тора мы увидим две кривые, имеющие точку пересечения на главном профильном меридиане. Данное сечение называется лемниската Бернулли.

Если тор пересекает горизонтально–проецирующая плоскость, проходящая через ось вращения тора, то в сечении образуется две окружности.

Если секущая плоскость не касается горла, то она пересекает тор, образуя в сечении овал.

Если тор пересекает фронтально-проецирующая плоскость, касательная к очеркам меридиана, при этом в сечении мы получаем 2 окружности.

Сфера применения сечений тора очень широка. Это и физика, и химия и т.д.

При изучении начертательной геометрии мы познакомимся со многими интересными поверхностями, которые окружают нас.

Научный руководитель ст. преп. Е.Ф. Капустина

Н.Н. Куимов

(факультет «Строительные и дорожные машины»)

СОЗДАНИЕ ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА В SOLIDWORKS

Для обеспечения высокого качества выполнения конструкторской документации необходимо расширение профессиональной компетентности будущих специалистов в области инженерной и компьютерной графики. В нашем университете для этих целей у студентов-механиков выбрана Solid Works — интегрированная система для выполнения и оформления конструкторско-технологической документации. Одной из главных задач, решаемых данной системой, является объемное моделирование изделий от простых деталей до сложных сборок. Solid Works предоставляет возможность проектировать модели отдельных деталей сборочной модели и собирать их в единую сборку.

Сегодня все большее число конструкторов применяют для решения задач объемное моделирование. В некоторых областях техники без него просто не обойтись. Объемная модель (как впрочем, и плоская) является, в отличие от чертежа, однозначным геометрическим представлением изделия. Объемное моделирование является естественным продолжением плоского конструирования. Моделирование и черчение — это единое пространство проектирования, где любые фрагменты эскиза, чертежа и пространственные объекты могут быть использованы для трехмерных построений.

В третьем учебном семестре при изучении дисциплины «Инженерная графика» нам было дано индивидуальное задание, разработанное преподавателями кафедры «Графика», — выполнение чертежа общего вида сборочной единицы из рабочих чертежей всех деталей. В моем задании это были чертежи штампа.

Создание чертежа состоит из трех основных этапов: 1. Создание 3D-моделей всех деталей.

42