资源简介

(共49张PPT)
◆发现与明确问题
◆制定设计方案
◆制作模型与原型
◆优化设计方案
◆编写产品说明书
回顾
设计的一般过程
需求调查
设计分析
方案构思
模型制作
测试和评估
设计是一个动态发展的过程,在设计中有些步骤之间可能出现一定的循环。
技术试验及其方法
一、什么是技术试验？
通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。
思考：生活中都有哪些技术试验？
青霉素皮下试验
药品小白鼠试验
思考：生活中都有哪些技术试验？
自行车刹车性能试验
冰箱门的密闭性能试验
思考：生活中都有哪些技术试验？
家庭漏电保护开关性能试验
燃气灶省气试验
思考：生活中都有哪些技术试验？
家庭漏电保护开关性能试验
燃气灶省气试验
思考：
为什么要进行技术试验？
阅读54页案例内容，思考案例给了我们什么启示？
思考：
为什么要进行技术试验？
阅读54页案例内容，思考案例给了我们什么启示？
桁架结构：房屋、桥梁等架空的骨架式承重结构。
思考：
为什么要进行技术试验？
泰坦尼克号的沉没给了我们什么启示？
1912年4月10日，泰坦尼克号从英国南安普敦出发，托马斯·安德鲁斯设计的这艘“永不沉没”的巨轮，2小时40分钟后沉没。事后调查发现，事故原因之一是由于劣质的钢板造成的。
@
思考：
为什么要进行技术试验？
泰坦尼克号的沉没给了我们什么启示？
造船工程师只考虑到要增加钢板的硬度，而没有想到增加其韧性。为了增加钢板的硬度，往炼钢炉料中加入了大量的硫化物，导致钢材在低温下的脆性大大增加。经试验，从海底打捞出来的钢材在当时的水温下，在受到可能强度的撞击下，很快断裂，而拿当今用于造船的钢板在同样的温度和撞击强度下进行对比实验，结果钢板只是变成V型，而不断裂。
案例：
11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。
思考：
前面的四艘飞船为什么没有送人上天呢？它们去干什么了呢？
神舟五号
杨利伟
神舟六号
费俊龙
聂海胜
神舟七号
翟志刚
景海鹏
刘伯明
思考
乘载完全模拟载人状态的一名矮小結实 的“小伙子”。
神舟三号
搭乘南通灵芝等
神舟二号
神舟一号
搭载国旗等
神舟四号
送模拟人上天试验
技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，对技术应用的实现起到了有力的保障作用。
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概率降到最低。
意义：
技术试验
科学实验
区分
验证内容：验证方案的合理性和可行性，并实现优化。
目的：筛选方案和优化方案。
验证内容：验证假设，形成结论。
目的：甄别真伪、验证操作是否正确。
1
按应用领域分：农业试验、工业试验、国防试
验等
2
按目的分：性能试验、优化试验、预测试验等
分类
农业试验：
分类
袁隆平院士进行杂交水稻试验
@
工业试验：
分类
国防试验：
@
性能试验：通过改变所给的条件，测量试验对象的状态变化，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
分类
安全帽耐压性能试验
优化试验：对试验对象进行条件优化或条件组合，如农业中不同品种的对比试验。
分类
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，如可以通过老化试验预测零件老化后的结果。
分类
汽车发生撞击后结果预测试验
类型划分不是绝对的，有时同样的试验因为目的不同，也可以从不同的类型来理解。
根据技术专业或学科可以分为物理试验、化学试验、生化试验等；
根据试验对象可以分为材料试验、结构试验、元器件试验等。
分类
1
强化试验法
2
3
4
技术试验方法
5
优选试验法
模拟试验法
虚拟试验法
移植试验法
通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率。
一般用来检测技术产品的安全等级，或者检测技术产品在工作状态下保证其某些功能正常使用的极限条件等。
强化试验法
机器人进行座椅耐用性试验
运用数理统计的方法，选定若干次具有典型意义的试验，按一定的逻辑推出全部试验所达到的最佳效果。如不同品种水稻的对比试验等。
以部分代表全部；
以现在推算将来。
优选试验法
不同品种水稻对比试验
通过再现的形式来模拟现实发生情况。采用这种方法进行试验，可以降低风险，提高效率。如汽车的碰撞试验，在专用的场所模拟现实中的撞车事故，以考察汽车的性能。
模拟试验法
儿童安全座椅碰撞模拟
@
模拟试验法
公路静载试验
箱梁静载试验
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。如水利大坝从论证、设计到开工建设需进行许多模拟试验。
模拟试验法
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。如用计算机模拟“勇气”号火星探测器登陆火星表面的场景。
虚拟试验法
仿真虚拟汽车
模拟试验VS虚拟实验
模拟试验 虚拟实验
以再现的形式模拟现实发生的情况的试验方法。 好处：减小风险，提高效率。 如：宇航员利用水的浮力进行失重试验。 利用计算机技术虚拟现实中的技术设计原型进行的试验方法。
好处：缩短周期、节省研制费用。
如：产品机械性能的计算机演示试验。
在具有差异的事物之间，将某些共同的或相关的因素从一物移植到另一物上进行试验。如作物的嫁接试验、器官（基因）移植试验。
移植试验法
植物嫁接试验
归纳
强化试验法：预测极限，避免危险。
优选试验法：给出条件，筛选最好。模拟试验法：造模型在现实中进行，检测各种意外。虚拟试验法：节省时间与资金，减少危险。移植试验法：小量测试，避免大量损失。
练习：连一连
杂交水稻的育种成功
模拟试验法
强化试验法
虚拟试验法
优选试验法
移植试验法
三维动画模拟“天问一号”火星探测器登陆火星
航天员失重试验
药品小白鼠试验
安全帽超载试验
实施步骤：
制订试验方案
抽取样本
进行试验
记录数据
分析数据
得出结论
实施步骤：
①准备阶段
②实施阶段
③结构处理阶段
思考：
试验在哪里进行？
采取那些试验方法？
试验过程是怎么样的？
试验过程中可能会出现哪些情况？
案例分析：
思考：技术试验报告要包含哪些部分？
格式：
注意点：
1．试验报告的文字应力求简明扼要。
2．试验记录应该完整和真实。
3．记录内容应包括试验的全过程。试验现象反常时，应做出明显标记，做详细记录。
4．为了数据准确，试验应重复次。
5．技术试验完成后要分析和总结试验结论。
技术试验是否一定会成功？
技术试验往往会经历曲折的过程，要求技术试验者要有科学的精神、严谨的态度、顽强的毅力等良好品质。
作用
在技术设计活动中，技术试验是必不可少的。通过试验可以发现问题，优化设计，推动技术设计的发展。在技术设计后期，进行综合性的整体试验可为设计的评价提供准确、客观的数据。
总结
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
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
……
技术试验分类
在技术活动中，技术试验具有重要作用！
总结
练习
1、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
练习
2、航天员在上天之前，需要进行失重适应训练，这从技术试验的角度看属于（ ）
B
A、移植试验法 B、模拟试验法
C、强化试验法 D、虚拟试验法
练习
3.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:( )
Ａ、预测试验 Ｂ、性能试验
Ｃ、模拟试验 Ｄ、强化试验
B

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