Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров»




Скачать 118.91 Kb.
НазваниеРабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров»
Дата23.02.2013
Размер118.91 Kb.
ТипРабочая программа


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ


УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета экологии и
химической технологии

проф. Корыстин С.И.

"_____" ____________2005 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

«Моделирование процессов переработки Эластомеров»


для специальности 240502 "Технология переработки пластических масс и эластомеров".


Направление 240500 "Химическая технология высокомолекулярных соединений и полимерных материалов"


Программа рассмотрена

на заседании кафедры ТПП, протокол № от "__" ____2005 г.

Заведующий кафедрой ТПП _____________ Шутилин.Ю.Ф.


на заседании методической комиссии по образованию в области экологии и химической технологии

протокол № от "_____" ________2005 г.

Председатель методической комиссии по образованию в области экологии и химической технологии ___________ Молчанов В.И.


Воронеж

2005 г.

  1. Цели и задачи дисциплины.

Целью изучения дисциплины является освоение студентами современной методологии и технологии системного моделирования, а также комплексное применение полученных знаний по моделированию сложных систем, современным инструментальным средствам автоматизации моделирования, методам математической статистики и планирования эксперимента при исследовании производственных систем и принятии оптимальных решений.

Основное внимание уделяется теории и практическому использованию методов системной динамики для моделирования отдельного технологического процесса и всего производства в целом.

Задачи изучения дисциплины. В процессе обучения студенты приобретают навыки:

  • применения системного подхода при решении задач оптимизации и моделирования технологического процесса и его отдельных стадий,

  • корректной постановки задач технологии переработки полимеров для имитационного моделирования с использованием структурного и модульного подходов,

  • .решения задач моделирования производственных объектов методами системной динамики,

  • использования полученных результатов для оптимизации условий ведения моделируемого технологического процесса.




  1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины .

В результате изучения данной дисциплины студенты должны:

  • знать содержание дисциплины в пределах программы;

  • владеть основными понятиями и терминами, обозначающими сущность практически используемых методов моделирования;

  • уметь определять структурную схему конкретного технологического процесса, составить математические модели техно­логических операций; учесть при составлении модели взаимосвязи между операциями.

  • выполнять оптимизационные расчеты с применением программ для имитационного моделирования; определять рациональную схему расчёта конкретного технологического процесса исходя из имеющихся в наличии исходных данных и желаемого конечного результата.

  • использовать результаты, полученные методами имитационного моделирования, для выбора оптимальной схемы проектируемого производственного процесса и рациональных условий его эксплуатации;

  • владеть навыками использования полученных знаний в профессиональной деятельности.

  1. Объем дисциплины и виды учебной работы




Виды учебной работы

Всего часов

Семестр 8

Общая трудоемкость дисциплины

68

68

Аудиторные занятия

34

34

Лекции

17

17

Практические занятия (ПЗ)

17

17

Самостоятельная работа

31

31

Проработка материалов по конспекту лекций

0,3*17 = 5,1

5,1

Расчетно - практическая работа

  • Проведение расчетов, 8 л.

  • Оформление, 12 л.

  • Итого:


0,8*8 = 6,4

0,2*12 = 2,4

8,8


8,8

Проработка материалов по учебнику

272 с. = 17 п.л.


1*17 = 17

17

Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

зачёт

зачёт




  1. Содержание дисциплины

    1. Разделы дисциплины и виды занятий




№ п/п

Раздел дисциплины


Лекции

ПЗ

1

Введение в системное моделирование

2



2

Методология имитационного моделирования

2

4

3

Технологические этапы создания и использования имитационных моделей

2

2

4

Инструментальные средства автоматизации моделирования

3

3

5

Технология постановки и проведения направленного вычислительного эксперимента на имитационной модели

3

4

6

Математическая модель технологической линии.

3

2

7

Исследование технологических процессов методом вычислительного эксперимента


2

2





Итого

17

17


4.2 Содержание разделов дисциплины

Тема 1. Введение в системное моделирование

Сложная система, как объект моделирования. Модели и моделирование.

Процедурно-технологическая структура построения и исследования моделей сложных систем. Целевое назначение моделей, требования к моделям. Компьютерное моделирование. Методы исследования машинных моделей.

Статистическое моделирование на ЭВМ (метод Монте-Карло).

Построение концептуальных моделей сложных систем. Элементы, параметры и переменные модели, функции критерия. Анализ (декомпозиция) и синтез (композиция) сложной системы. Границы системы, уровень детализации. Генерирование альтернатив.

Тема 2. Методология имитационного моделирования

Сущность имитационного моделирования.

Статическое и динамическое представление моделируемой системы. Понятие о модельном времени. Моделирующий алгоритм. Имитационная модель. Дискретное и непрерывное имитационное моделирование. События, действия, процессы. Методологические подходы к построению дискретных имитационных моделей.

Метод имитационного моделирования, область применения, достоинства и недостатки. Проблемы и задачи стратегического и тактического планирования имитационного эксперимента. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели.

Тема 3. Технологические этапы создания и использования имитационных моделей

Формулировка проблемы, определение целей моделирования. Разработка концептуальной модели объекта моделирования.

Формализация имитационной модели. Концепции формализации сложных систем. Агрегативные модели. Сети Петри и их расширения. Модели системной динамики.

Программирование имитационной модели. Сбор и анализ исходных данных. Испытание и исследование свойств имитационной модели (верификация, проверка адекватности модели; оценка чувствительности, устойчивости, точности результатов моделирования). Планирование и проведение имитационных экспериментов. Анализ результатов моделирования.

Тема 4. Инструментальные средства автоматизации моделирования

Назначение и классификация языков и систем моделирования, их основные характеристики. Инструментальные и технологические возможности современных систем моделирования. Выбор системы моделирования.

Тема 5. Технология постановки и проведения направленного вычислительного эксперимента на имитационной модели

Математические, статистические аспекты имитационного моделирования. Особенности статистических исследований в имитационном моделировании.

Основы теории планирования экспериментов. Основные понятия; структурная, функциональная и экспериментальная модели. План однофакторного эксперимента и процедуры обработки результатов эксперимента. Факторный анализ, полный и дробный факторный эксперимент и математическая модель. Основные классы планов, применяемые в вычислительном эксперименте. Последовательное планирование машинного эксперимента. Методология анализа поверхности отклика. Техника расчета крутого восхождения.

Математические методы в направленном вычислительном эксперименте.

Тема 6. Математическая модель технологической линии.

Основные процессы технологии переработки эластомеров. Литьё под давлением, вулканизация, смешение, экструдирование, вальцевание и каландрование. Структура моде­лирующей программы. Модульный принцип организации программы. Объединение простых моделей при описании технологических линий. Агрегативные модели. Модели технологических линий: линия для изготовления резиновых смесей, протекторный агрегат, кордная линия.

Тема 7. Исследование технологических процессов методом вычислительного эксперимента

Процесс принятия решений. Задачи выбора, их многообразие, общая классификационная схема. Математические постановки задач выбора и реализация вычислительных процедур в имитационном исследовании.

Критериальные задачи выбора (сведение многокритериальной задачи к однокритериальной, условная максимизация, нахождение паретовского множества решений и др. Недостатки оптимизационного подхода. Итерационные имитационно-оптимизационные процедуры. Стратегия эффективного экспериментирования. Эволюционное планирование для процессов с одним откликом и многооткликовых процессов.

Выбор в условиях неопределенности. Экспертные методы выбора.

Основное содержание практических занятий.

Практические занятия имеют целью закрепление теоретических основ дисциплины и приобретение практических навыков по разработке и использованию имитационных моделей и освоению современных технологий автоматизации моделирования.

Практические занятия проводятся по темам:

  • Построение концептуальных моделей сложных систем;

  • Инструментальные и технологические возможности современных систем моделирования (на примере Vensim-PLETM);

  • Модели системной динамики;

  • Разработка имитационных моделей технологических систем;

  • Планирование и проведение направленных вычислительных экспериментов на имитационной модели;




  1. Лабораторный практикум. (не предусмотрен)




  1. Форма и содержание текущего, промежуточного и итогового контроля.

    1. Текущий контроль предусматривает: устный опрос на практических занятиях, а также рейтинговую систему оценки знаний студентов по уровню их подготовки к практическим занятиям.

    2. Промежуточный контроль. Контролируется в соответствии с АИС «Рейтинг» и согласно прилагаемого графика контроля успеваемости студента. Промежуточный контроль предусматривает выполнение расчетно-практической работы. Расчетно-практическая работа предусматривает разработку модели технологического процесса в одной из систем моделирования: Vissim, Vensim-PLETM и др.




    1. Итоговый контроль. Зачет. Проводится в устной форме по темам изучаемой дисциплины.


Вопросы к зачету по дисциплине


  1. Общая классификация моделей.

  2. Основные понятия; структурная, функциональная и экспериментальная модели.

  3. Сложная система, как объект моделирования.

  4. Построение математической модели.

  5. Построение компьютерной модели.

  6. Вычислительный эксперимент.

  7. Методы исследования машинных моделей.

  8. Оценка адекватности модели.

  9. Статистическое моделирование на ЭВМ.

  10. Компонентное моделирование.

  11. Объектно-ориентированное моделирование.

  12. Сущность имитационного моделирования..

  13. Статическое и динамическое представление моделируемой системы.

  14. Дискретное и непрерывное имитационное моделирование.

  15. Гибридные модели.

  16. Метод имитационного моделирования, область применения, достоинства и недостатки.

  17. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели.

  18. Моделирование тепловых процессов на каландре.

  19. Моделирование технологического участка.

  20. Моделирование рабочих характеристик экструдера.

  21. Система автоматического регулирования.

  22. Моделирование химических реакций.

  23. Решение системы обыкновенных дифференциальных уравнений.

  24. Моделирование вулканизации тонких пластин.

  25. Моделирование вулканизации толстых пластин при нестационарном тепловом режиме.

  26. Пакет имитационного моделирования Vensim-PLETM .

  27. Создание структурированных моделей в пакете Vensim-PLETM.

  28. Визуальное моделирование.

  29. Технология моделирования в Vensim-PLETM.

  30. Особенности статистических исследований в имитационном моделировании.

  31. Факторный анализ, полный и дробный факторный эксперимент и математическая модель.

  32. Основные классы планов, применяемые в вычислительном эксперименте.

  33. Стратегия эффективного экспериментирования. Эволюционное планирование для процессов с одним откликом и многооткликовых процессов.




  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

    1. Основная литература:

        1. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологи­ческих процессов. - М.: Химия, 1982.

        2. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ - М.: Радио и связь, 1988г .

    1. Дополнительная литература:

  1. Технология системного моделирования. /Под общей редакцией под общей ред. Емельянова С.В. - М.: Машиностроение, 1988г.

  2. Красовский В.Н., Воскресенский А. М. Примеры и задачи по технологии переработки эластомеров. - Л.: Химия, 1983.

    1. Методические материалы преподавателю:

Карты с вариантами контрольных заданий. Учебные программы в пакетах «Vensim PLE». Программы технологических, материальных, тепловых и механических расчётов в пакете «MathCad».


    1. Обучающие, контролирующие, расчетные компьютерные программы и другие средства освоения дисциплины

В ходе практических занятий студенты осваивают и применяют при разработке разнообразных моделей технологических процессов современные технологии системного моделирования, работая с учебными версиями таких программ как «Vensim PLE».


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандар­том высшего профессионального образования по специальности подготовки дипломиро­ванного специалиста: 240502 "Технология переработки пластических масс и эластомеров", направление 240500 "Химическая технология высоко­молекулярных соединений и полимерных материалов".


Программу составил __________________ доцент Молчанов В.И.

Расчет объема СРС

по дисциплине

«ОСНОВЫ Моделировани процессов переработки Эластомеров»

8 семестр.

  1. Проработка текстовых материалов.

  • Проработка материалов по конспекту лекций:

Объем в ч. – 17 ч.

Время на проработку – 0,3*17=5,1 ч.

  • Проработка материалов по учебнику.

Объем текстов в учебнике – 272 с. = 17 п.л.

Время на изучение материалов– 1*17=17 ч.

  1. Выполнение технических расчетов в РПР.

  • Пояснительная записка к расчетно - практической работе:

Объем расчетов – 8 л.ф. А4

Время на их выполнение – 0,8*8=6,4 ч.

  • Оформление пояснительной записки.

Объем пояснительной записки 12 л.ф. А4

Время на оформление – 0,2*12=2,4 ч.


  1. Полный средний объем СРС.

5,1+17+6,4+2,4=30,9 ч.

По учебному плану на долю СРС по данной дисциплине приходится 31 ч.


Анализ и расчеты выполнил доц. Молчанов В.И.


Похожие:

Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» iconРабочая программа дисциплины «процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии»
Цель дисциплины – освоение студентами, обучающимися по профилю «Оборудование нефтегазопереработки» основ теории процессов, проходящих...
Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» iconРабочая программа учебной дисциплины «моделирование биологических процессов и систем» для специальности
«Биотехнические и медицинские аппараты и системы» на основании примерной программы дисциплины «Моделирование биологических процессов...
Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» iconРабочая программа дисциплины «имитационное моделирование экономических процессов»
«имитационное моделирование экономических процессов» для специальности 010502 «Прикладная информатика (в экономике)»
Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» iconРабочая программа по дисциплине «Имитационное моделирование социально-экономических процессов»
Рабочая программа по дисциплине «Имитационное моделирование социально-экономических процессов» рассмотрена и утверждена (протокол...
Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» icon«Компьютерное моделирование физических процессов»
Рабочая учебная программа по дисциплине «Компьютерное моделирование физических процессов» для ооп «050100 Педагогическое образование...
Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» iconРабочая учебная программа по дисциплине электротехника и электроника
Технология переработки пластических масс и эластомеров; 240802- основные процессы химических производств и химическая кибернетика;...
Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» iconРабочая программа учебной дисциплины «Моделирование транспортных процессов»
Рабочая программа разработана в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» iconМатематическое моделирование биологических процессов
Цель дисциплины «Математическое моделирование биологических процессов» изучение методов, применяемых при математическом моделировании...
Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» iconРабочая программа Дисциплины «Математическое моделирование систем и процессов»
«Магистральный транспорт», «Грузовая и коммерческая работа», «Пассажирский комплекс железнодорожного транспорта», «Транспортный бизнес...
Рабочая программа дисциплины «Моделирование процессов переработки Эластомеров» iconРабочая программа дисциплины программные продукты в математическом моделировании Направление подготовки: 131000 Нефтегазовое дело Профиль «Бурение нефтяных и газовых скважин»
«Механика сплошной среды», «Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика», «Математические методы анализа процессов», «Компьютерное моделирование...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница