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技术试验及其方法 1 试验 与 实验 我们先看 现代汉语词典 中这两个词的释义 实验 为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动 试验 为了察看某事的结果或某物的性能而从事某种活动 试验 为了察看某事的结果或某物的性能而从事某种活动 实验 按照别人原先设定好的程序取得结果 2 1 什么是技术试验 技术试验 为了某种目的所进行的尝试 检验 优化等探索性实践活动 技术试验在生产 生活中的应用 床垫耐久性试验 安全帽冲击试验 袁隆平杂交水稻试验原子弹爆炸试验 汽车碰撞试验 飞机风洞试验等 3 你在日常生活中接触了那些技术试验 请举例说明 医院青霉素皮试药品小白鼠试验爱滋病疫苗的接种试验自行车刹车性能试验定制服装的试穿冰箱门的密封性能检验烧饭如何更省气 或省电 新买相机的试拍家庭漏电保护开关的测试 4 马上行动 稳定性 舒适度 结构强度 亲自坐在椅子上感受一下 放一些重物在椅子上 看是否能承受 用手左右晃一晃 看是否稳定 请你对所坐的座椅 根据测试内容设计相应的试验方法 思考 如何检测雨伞的抗风性能及防水性能 5 案例分析 P36 技术试验卫星 进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星 神舟五号 6 7 8 发射时间 2002年3月25日22时15分飞行时间 圈数 6天零18小时 108圈试验项目 神舟 三号是一艘正样无人飞船 飞船技术状态与载人状态完全一致 送模拟人上天试验 神舟三号 9 2002年4月1日 我国自行研制的神舟三号飞船在太空绕地球飞行108圈后 在我国内蒙古中部地区成功地着陆 此次神舟三号飞船是我国首次完全模拟载人状态进行飞行试验的 因此引起国内外的广泛关注 神舟三号是无人飞船 可船艙里卻安坐了一名矮小結实的 小伙子 据飞船系统副总指挥秦文波的介紹 这是飞船上新添的模拟人設备 虽說是假人可 他 卻会 呼吸 能 排汗 皮肤軟綿綿的很像真人 为什么要进行 模拟人 试验 10 神舟四号 送模拟人上天试验 发射时间 2002年12月30日0时40分飞行时间 圈数 6天零18小时 108圈搭载物品 除了大气成分探测器等19件设备已经参加过此前的飞行试验外 其他的空间细胞电融合仪等33件科研设备都将是首次 上天 等等 11 神舟五号 发射时间 2003年10月15日9时整飞行时间 圈数 21小时 14圈搭载物品 除了中国飞天第一人杨利伟外 神舟 五号载人飞船返回舱内还搭载有一面具有特殊意义的中国国旗 一面北京2008年奥运会会徽旗 等等 12 神舟六号整装待发 13 14 我国宇宙飞船载人前试验飞行次数中国神舟号 4次 神舟1号1999年11月20日神舟2号2001年1月10日神舟3号2002年3月25日神舟4号2002年12月30日前苏联载人前飞船试验次数 共7次美国载人前飞船试验次数 共8次 如果不进行神舟1号到4号的发射 只要技术先进 直接发射神舟5号行不行 15 思考 这个案例给了我们什么启发 如果不进行技术试验 你不可能了解材料的性能 产品的性能 不能发现设计中的问题 不能避免事故的发生 如果事先进行了试验 将会最大限度降低失误 避免损失 阅读案例 阿什塔比拉河桥的垮塌 16 17 为什么要进行技术试验 可以验证技术是否成功 也是发现问题 探究规律 优化技术的关键 通过技术试验 可以使设计得以改进和完善 将设计的风险和失误降到最低 注意 技术试验与科学实验的区别 18 技术试验的分类 1 按应用范围分类 农业试验 工业试验 国防试验 科学试验 2 按目的分类 性能试验 优化试验 预测试验 信息试验 19 性能试验 通过改变所给的条件 测量试验对象的状态变化并分析其原因 明确试验对象的性能或性能故障 如对产品的高 低 温试验 振动颠簸试验等 性能试验的范围很广 如 材料的强度 刚度 塑性 韧性的强化试验和材料的抗腐蚀性和抗老化试验 汽车定型前的驾驶性能 负载 油耗 道路适应性等一系列试验 收音机对广播节目的选择性 灵敏度试验等 20 P38专用仪器性能试验图例 21 优化试验 对试验对象进行优化或条件组合 如农业中不同品种的对比试验 例 姜典英是何集办事处马坡队的一名老工人 2002年 他承包土地18 9亩 以棉花为主套种小麦 1998年至今 连年都获得较好收成 成为人人夸奖的高产致富能手 1999年 经考察 试验后 从河南引进小麦新品种燕展一号 在该小麦各个不同的生育期采用科学的管理技术 如在三沟清挖 病虫害防治 叶面施肥等多个生产环节上狠下功夫 单产达310Kg 亩 居何集马坡队首位 2002年 小麦半播面积11亩 在大面积夏粮夏油减产的情况下 获小麦总产3000Kg 22 杂交水稻之父 袁隆平在试验田 23 预测试验 通过试验 预测被试对象状态的变化及产生的后果 如 通过老化试验预测零件老化后的周期 通过地震预测试验预测地震可能发生的时间 对安全帽的超载试验 p38 24 信息试验 通过测量 采集 识别和处理信息来影响试验效果 25 2 技术试验方法 优选试验法模拟试验法虚拟试验法强化试验法移植试验法 26 优选试验法 运用数理统计的方法 选定若干次典型意义的试验 逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果 例如 不同品种水稻的对比试验 我们要制造某种特种钢的时候 需要向钢里面加入某种元素 要用优选试验法来测定加入某种元素的量 为了找到棉花的良种 在相同的自然环境和管理条件下 通过种植不同品种的棉花进行对比试验 最后确定一种高产的 抗病虫害能力强 棉纤维质量符合要求 易管理的棉花品种进行推广 27 对比试验法 通过两组或多组试验的研究 比较它们之间的优劣差异 权衡利弊 选择一种最优方案 它是一种为决策提供依据的试验 例如 为了找到棉花的良种 在相同的自然环境和管理条件下 通过种植不同品种的棉花进行对比试验 最后确定一种高产的 抗病虫害能力强 棉纤维质量符合要求 易管理的棉花品种进行推广 农业试验中 往往采用对比试验法 析因试验法 它是一种由已知结果去寻找原因的试验 以便发现问题的症结 寻找正确的方法 使之设计方案更加完善 例如 机械设备出现裂纹或早期失效 设备运转发生故障 生产工艺流程不稳定等现象 一时无法查明原因 就往往要转入试验研究 分析各种复杂因素 找出问题的主要原因 28 模拟试验法 通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法 汽车碰撞试验 29 模拟试验法 汽车模拟试验 模拟侧翻 模拟淋雨 30 模拟试验法还可以通过缩小 放大 比例来模拟所设计的现场效果 31 大坝水利试验 32 33 34 欧洲A400M运输机正在接收风洞试验 35 虚拟试验法 利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原形并进行试验的方法 36 勇气 号火星探测器 神舟六号虚拟试验 37 强化试验法 通过扩大和强化试验对象的作用 以提高试验效率的方法 比如 当我们要测定某一品牌地板的耐磨性 抗压性的时候 往往要采用强化试验法 选用专用的压力设备 对产品施加一定的压力 来考察产品承受压力的最大限度 这是强化外力对产品作用的试验方法 38 便携式小凳的承重强度试验 39 东海大桥主通航孔进行荷载试验 40 24辆总重达1320吨左右的集装箱卡车 装满最高荷载的渣石驶上大桥 在三来三去的车道上排成六列 承受如此 极端重压 大桥岿然不动 检测人员通过7个控制点上的监测仪器 测出了桥面在重压下的变形情况数据 随后 这些车辆三三两两结伴而行 分别以每小时10公里 20公里 40公里 60公里的时速驶过大桥 检测人员还分别测试了大桥的抗风 抗震等性能 41 移植试验法 在相互具有差异的事物之间 将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验法 如 橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验 人体器官移植手术等 42 移植试验法 43 性能试验 通过改变所给的条件 测量试验对象的状态变化并分析其原因 明确试验对象的性能或性能故障 优化试验 对试验对象进行优化或条件组合 如农业中不同品种的对比试验 预测试验 预测被试对象状态的变化及产生的后果 阅读 对安全帽的超载试验 信息试验 通过测量 采集 识别和处理信息来影响试验效果 44 2 技术试验方法 优选试验法 模拟试验法 虚拟试验法 移植试验法 强化试验法 运用数理统计的方法 选定若干次典型意义的试验 逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果 通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法 利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原形并进行试验的方法 通过扩大和强化试验对象的作用 以提高试验效率的方法 在相互具有差异的事物之间 将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验法 45 早在远古时代 人们就知道利用固体互相刻划来区分材料的软硬 并据此来选用材料 例如 皂石的硬度低 用于制作器皿和装饰品 炬石坚硬 用于制作工具和刀剑等 至今 硬度仍用来表示材料的软硬程度 硬度值的大小不仅取决于材料的成分和显微组织 而且还取决于测量方法 因此对于材料硬度的测试以下较为合适的是 预测试验 性能试验 模拟试验 强化试验 B 46 某市铸管厂承接了一项供水水管的生产任务 为了保证产品的质量 维护本厂信誉 提高产品知名度 对所生产的水管进行质量检测 利用注水加压的方法检测水管的强度 这种试验属于 所用的试测方法是 A 性能试验模拟试验法B 预测试验优选试验法C 优化试验强化试验法D 性能试验强化试验法 D 47 三 技术试验的实施与报告的写作 48 3 技术试验的实施与报告的写作 1 技术试验的实施步骤 1 制定计划 2 抽取样本 4 分析数据 3 进行试验 5 得出结论 2 技术试验者应具备什么品质 科学的精神严谨的态度顽强的毅力 49 案例 当核材料接近临界值 1945年的一天 斯洛廷和其他几位科学家正在聚精会神地进行原子弹临界质量试验 突然 两块装有核燃料的半球越来越接近 就快达到临界值 中子在迅速地释放着 核反应即将进行 正在这时 斯洛廷手中的螺丝刀滑脱 情急之中 他奋然不顾自己会遭受大剂量核辐射的危险 用手分开了两个半球 阻止它们达到临界值 之后 他又镇静地记下当时的数据 才安然地躺到前来抢救的担架上 9天之后 斯洛廷去世了 却留下了一份用生命的代价换来的珍贵资料 50 技术征途上的勇者 邓稼先 1924 1986 原子弹爆炸 51 思考 人们在技术试验中可能会遭遇不可预料的危险 甚至有人为了获得资料在试验中英勇献身 你对此有什么体会 52 技术试验报告包括哪些内容 试验目的试验准备试验步骤试验记录试验总结 阅读案例 纸张的结构造型与强度的关系的试验报告 53 技术试验题 下图是某位同学设计的人字型梯 请为他制定一个检测其稳定性和强度的试验方案 并写出试验报告 54 人字型梯稳定性和强度的试验试验目的 试验人字型梯的稳定性和强度试验准备 人字型梯 细绳重物 钩码