技术试验机器方法

第三节 技术试验及其方法,上节课我们学习了什么是人机关系，以及如何全面地具体的进行人机分析。通过上节课的学习我们知道：要实现合理的人机关系，我们要处理好普通人与特殊人的关系、静态的人与动态的人的关系，同时还要注重设计中不仅要满足人的生理需求还要满足人的心理需求，最后我们还重点学习了信息的交互，在现代社会科学技术日益发展的今天，我们尤其应该注重人与机之间信息的交互，只有这样，我们才能设计出更合理的，对人民更有用的产品。 那我们经过严密合理设计，一项新产品设计生产出来后是不是就可以应用到我们的实际生活中呢？ 一项新产品设计生产出来后，其设计是否合理，性能和质量是否符合要求，都需要通过技术试验来验证，从小到家庭日常生活用品到航天宇宙飞船的发射，都需要通过技术试验来验证， 大家都知道我们国家的载人航天成就让我们每一个中国人感到骄傲和自豪，那么为什么只有神舟5号、6号、7号真正的载人上天，神舟1、2、3、4号又干什么去了呢？,一项新产品设计生产出来后，其设计是否合理，性能和质量是否符合要求，都需要通过技术试验来验证，同样的航天火箭发射也一样，我们开始不能保证我们的火箭能载人航天，所以我们分别进行了神舟号到号火箭的发射，这四枚火箭相对神舟号号7号而言都可以说是在进行技术试验。 那么到底什么是技术试验呢？,技术试验的概念： 我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验（Technical Test）。 技术试验是技术活动中的一项重要内容，在技术发明和技术革新中，它不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键。 那为什么要进行技术试验呢？ 看案例技术试验卫星,对于卫星发射，不进行试验卫星的发射，我们不能考验卫星在太空中的一些技术性能，对于其他产品，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,如果事先对材料的性能和设计方案进行了试验,将会最大限度降低失误，避免损失。比如对于一些大型建筑工程建筑，我们就要缩小比例，用模型进行试验。所以,无论什么产品,大到航天飞机,小到吃穿用的生活用品,设计制造出来的产品都要进行一系列的试验,来检验你的设计是否合理,性能是否达到要求。,中国神州号： 4次 神州1号 1999年 11月20日 神州2号 2001年 1月10日 神州3号 2002年 3月25日 神州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,我国宇宙飞船载人前试验飞行次数,假如不进行技术试验，会带来什么严重的后果呢？,没做皮试输液 老人药物过敏死亡,大众网热线消息,今年9月26日，济南历城区一位70多岁的老人因为咳嗽、胸闷到医院就诊，医生在没有做皮肤试验的情况下注射抗生素药物，结果老人在医生不在现场的情况下发生过敏反应，后经抢救无效死亡。,案例分析 阿什塔比拉河桥的垮塌,斯托恩对这种较新的材料过于信任，未经技术试验就投入了使用。是阿什塔比拉河桥垮塌成为美国历史上最为严重的桥梁垮塌事故。,案例给了我们什么启发？,技术试验的重要性：,1.技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，它对技术应用的实现起到了有力的保障作用。 2.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。,1.你在日常生活中接触了哪些技术试验？请举例说明,讨论,医院青霉素皮试 药品小白鼠试验 甲型H1N1流感疫苗的接种试验 计算机性能测试（优化大师的使用） 安全帽超载试验 苹果嫁接移植试验 大桥通车试验 弹簧床垫弹性测试试验 青藏铁路通车试验 防弹背心击穿测试试验 橡皮筋弹性试验 各种疫苗测试试验 天气预报等,马上行动：,李宁同学做一张小板凳，要进行试验，你认为他应该从哪些方面检验它的性能呢?,承重力和稳定性,李宁同学自己做了两个小试验来检验小凳的承重力和稳定性，你认为他的试验合理吗？,1.在小凳上逐步加重物，把重物将小凳压垮前的一次重力记录为小凳的承重力。 2.在小凳上固定一个特制的挡风屏障用电风扇在一定距离之外吹风，电扇由远及近移动，风力由小变大，记录屏障连同小凳一同倒下时电风扇与小凳之间的距离以及电风扇的风力。,分析板凳承重力和稳定性测试试验,凳子的承重力和稳定性主要决定于凳腿对地面的支撑力和角度、所以第一个试验应该做而第二个试验不必做。由此也可以看出,对不同用途的产品,其功能不同,用途不同，用来检验的方法也有所不同。,2.技术试验的分类：,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.如对产品的高温试验、振动颠簸试验等,高温试验,压力试验,耐火材料的高低温试验，坦克装甲车的颠簸震动试验等。,拉力试验,视频：安全帽试验,性能试验,优化试验,对试验对象进行条件优化或条件组合。如农业中不同的品种的对比试验。,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：老化试验、天气预测。,老化试验,信息试验,通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果。如航测。,当然对技术试验类型的划分不是绝对的，有时同样的试验，因为目的的不同，也可以从不同的类型来理解。,在技术发展的漫长过程中，人们总结了许多技术试验的方法。这些方法有着各自的特点，同时也有着各自的适用范围和作用。下面我们来对常用的方法进行学习。,袁隆平与杂交水稻的育成功,（1）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.,有没有施肥水稻的对比试验,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。,袁隆平与杂交水稻的育种成功,还有没有优选试验法的应用？,优选试验法有很多。比如说我们前面讲到了神舟号航天飞船，那我们为什么选择了杨利伟做为第一位上天的航天员啊？其实这里也用到了优选试验法，当时一定是在所有的航天员中反复的选择、比较，最后认为杨利伟最合适所以选他。,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.,航天员为什么要进行这样的训练啊？,视频：航天员失重训练,因为在太空中是没有空气没有重力的，宇航员在太空时都是处于失重状态的，为了让宇航员很好的适应失重状态，所以要在地球上对宇航员进行失重训练，而这种训练是模拟太空环境来进行的，利用失重飞机完成的。它可以使宇航员感受、体验和熟悉失重环境，在失重的时间里可以做各种试验，如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动，训练太空的出舱活动。,（2）模拟试验法,通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法.,如汽车的碰撞试验就可以选用模拟试验法进行试验，在专用的场所模拟现实中的撞车事故，以考察汽车的性能。采用这种方法进行试验，可以减小风险，提高效率。,视频:碰车试验,模拟侧翻,模拟淋雨,视频：汽车安全气囊,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。,视频：飞行器的风洞试验,在汽车碰撞试验中为什么要用模拟人试验呢？,用模拟人试验可以检测在事故发生时对撞击人体造成的伤害，从而总结经验，改善汽车的安全性能设计，降低事故风险。,同学们前面我们看了航天员失重训练的视频，现在我们再来看看凤凰号火星探测器模拟登陆动画。,视频：“勇气号”火星探测器3D虚拟登陆视频,这段视频是真实发生的吗？,我们暂时还无法直接把火星探测器登陆的视频拍下来，可是我们可以利用计算机技术来虚拟实现，这就是我们要学习的第三个试验方法。,（3）虚拟试验法：,利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法称为虚拟试验法。,除了刚才我们看到的凤凰号火星探测器模拟登陆动画外，还有虚拟人等采用了虚拟试验法。,视频：神州七号发射及太空行走3D虚拟场景,采用虚拟试验方法比传统的方法有什么好处？,采用虚拟试验技术，很多试验可以在计算机上完成，大大缩短研制周期与研制经费。虚拟人研究者利用来源于自然人的解剖信息和生理信息，集成虚拟的数字化人体信息资源，经计算机模拟构造出虚拟人，可以开展无法在自然人身上进行的一系列诊断与治疗研究。,同学们我想大家应该都知道，要成为一个宇航员不容易，要经过层层的选拔，选拔成为宇航员后还要经过很多高强度的体能训练。宇航员的训练远比我们想象的艰苦，有些训练甚至让人难以忍受。当初苏联宇航员在一年内，要骑自行车1000公里，滑雪3000公里，越野跑步200多公里。当年美国的宇航员登月前要穿几十千克重的宇航服，在炎热的佛罗里达沙漠中，每天行走二三十千米。而今我国的宇航员也在进行高强度的训练。,为什么他们要进行这么多高强度的训练啊？,宇航员进行这么多高强度的训练，是为了让他们在执行太空任务时能更好适应太空的环境，并能很好的处理各种突发事件。,在技术试验中通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法称为强化试验法。,（4）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。汽车道路强化腐蚀试验、高温高湿试验、盐水搓板路试验、强化坏路行驶试验,高温高湿试验室,盐水搓板路,盐水喷雾室,强化坏路行驶,在前面我们讲到了宇航员要进行“失重训练”。同学们失重训练的这个环境在我们地球上本来有没有？,这种失重的环境实际上是我们模拟的太空环境，是不是也可以说是把太空的环境移植到了地球？而这种移植也是一种技术试验方法。,（5）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。,农作物的嫁接或移植试验（如橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。这就是一种非常典型的移植试验）。,同学们还知道些什么样的移植试验法的应用？,西瓜移植试验、小白鼠、用动物试验非典疫苗。,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,请将测试内容和相应的试验方法连起来,小结：,从以上的试验中我们知道,技术试验是从多方面多角度地检验材料,产品性能的技术手段，试验方法也不局限于上面提到的5种方法，除了我们刚才所学的以外还有创新转化试验法、中间试验法、工业试验法、析因试验法等。,三、技术试验的实施与报告的写作,(1)技术试验的实施包括,上一节我们介绍了技术试验的相关内容，熟悉了技术试验的方法，那么技术试验如何开展呢？,讨论： 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？,案例分析,当核材料接近临界值,技术试验是一种探索性的实践活动，需要试验者具有科学的精神、严谨的态度；技术实验往往要经历一个曲折的过程，需要试验者拥有顽强的毅力。,（2）试验报告的写作,.试验目的； .试验准备（材料、仪器、工具和设备） .试验步骤 .试验记录 . 试验总结。,技术试验报告记录稿 班级： 组序： 组员： 记录：,试验报告的文字应力求简明扼要。 试验记录应该完整和真实。 记录内容应包括实验的全过程，实验现象反常时，应做出明显标记，做详细记录。 技术试验完成后要分析和总结试验结论，技术试验报告的格式不是惟一的，不同的技术试验内容或方法可以形成不同的试验报告。,注意：,案例分析,纸张的结构造型与强度的关系的实验报告,试验报告的文字应力求简明扼要。技术试验报告的格式不是惟一的，不同的技术试验内容或方法可以形成不同的试验报告。,纸张的结构造型与强度的关系技术试验报告 班级： 组序： 组员： 记录： 时间：,拓展： 思考1：试验操作过程不规范，将给试验带来什么后果？ 思考2：纸张的结构研究试验成果，可否用于其他材质，为什么？ 思考3：技术试验在设计中有什么作用？,设想用截面为凹槽形状的构件做杠件，凹槽侧向放置与向上放置所承受的重力是否不同？,四、技术试验在设计中的作用,在技术活动中，技术试验是必不可少的。在技术设计后期，进