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第三章 怎样进行设计
第五节 技术试验
(广东版)《技术与设计1》课文文字内容
2012年7月第3版第17次印刷
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在设计的过程中,技术试验伴随着多个重要的设计阶段——材料的选择,器件的筛选,工件、构件和产品的制作等。技术试验为设计提供依据,也是检验设计是否成功的重要手段。
一、技术试验及其作用
(一)什么是技术试验
从技术的角度对材料、元器件及整机(产品)进行测试和检验叫做技术试验。
(二)技术试验的作用
技术试验所得到的性能、数据、曲线、图表等信息材料,是开展技术设计及进行设计优化的重要依据;技术试验是进行技术革新、技术发明、科学研究的重要途径,它更是揭露问题的关键;技术试验可将技术设计的失误降到最低程度,同时使技术设计得以改进、完善和优化。
(三)技术试验的方法和步骤
1.技术试验的方法
技术试验的方法有实物试验、对比试验、模拟(模型)试验、计算机仿真试验等等。
例如:新设计的飞机进行试飞是实物试验;把一种新药用在一组白鼠身上,另一组白鼠不用药,观察、对比两组白鼠各有什么不同情况,属于对比试验;某大学内有一座防地震实验大楼的模型,模型下面有一组由计算机控制,能产生不同地震效果的设备,可开展各种防震试验;还有飞机模型的风洞试验,长江三峡大坝模型的排沙试验等等都属于模拟(模型)试验。
应用计算机模拟仿真,可开展导弹发射、新通信系统传输等项目仿真试验,得出有用的数据和结果。
实物试验;汽车碰撞 模型试验:奥运场馆模拟地震测试 仿真试验:机载战场指挥系统
图3-10 技术试验方法分类
2.技术试验的步骤
技术试验的步骤有:
(1)确定技术试验的目的和对象。
(2)确定技术试验的方法、手段和环境条件。
(3)选定技术试验的工具、仪表、器件。
(4)确定参加技术试验的组成人员、分工和负责人。
(5)进行技术试验。
(6)写出分析、总结报告。
二、技术试验的种类
从不同角度出发,对技术试验的种类有不同的分类。
1.按专业分,如按物理专业分为力学试验、电学实验、光学实验等等(如图3-11),也可以按化学专业、生物专业等不同的专业领域来划分技术试验的种类。
力学试验:汽车震动仪 化学试验:老化试验 光学实验:荧光光谱测试仪
图3-11 技术试验的专业分类
2.按行业来分,可分为工业试验、农业试验、医药试验和武器试验等等(如图3-12)。
工业试验:风洞 武器试验:破片发生器 农业试验:超级水稻试验
图3-12 技术试验的行业分类
3.从试验的目的来分,可分为功能、性能试验,优化、老化试验,环境适应性试验,破坏性试验等等。
例如,测试一台电视机的清晰度属性能试验。将一批电饭煲长期(规定一个时限)工作在一定的环境内,观察其性能变化,检查哪种电饭煲质量最佳,属于优化,老化试验。将产品工作在各种环境中,例如高温(或低温),高湿(或干燥),强酸,强碱环境,观察其工作性能和损坏情况随时间的变化试验就属于环境适应性试验。将新出厂的汽车或飞机进行撞击,观察汽车或飞机损坏情况及驾驶室内模拟人的受伤情况就是破坏性试验。
破坏性试验:飞机碰撞试验
环境适应性试验:低频振动试验机 老化试验:氙灯老化仪
图3-13 技术试验的目的分类
4.从试验对象来分,可分为材料试验、结构试验、元件试验、整机试验等(如图3-14)。
材料试验:金属硬度测试仪 元件试验:半导体元件测试仪 整机试验:翻车测试台
图3-14 技术试验的对象分类
5.按试验阶段分,可分为小试、中试、应用(用户)试验等等。
此外,还可以通过试验方法来分等。
同一个试验,按不同的角度可同时属于不同的试验类型。例如汽车碰撞试验既是实物试验,也是力学试验,同时也是破坏性试验等。
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