Книга представляет большой интерес для инженеров, научных работников, аспирантов и студентов старших курсов всех специальностей, связанных с широким использованием экспериментальных методов.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА РУССКОГО ИЗДАНИЯ
Важность эксперимента в современной науке и технике не вызывает сомнения. Чтобы представить себе масштабы повседневной экспериментальной работы, достаточно к натурным исследованиям, проводимым в области фундаментальных наук и при проектировании новой техники, добавить испытания образцов опытной и серийной продукции на тысячах заводов страны.
Технический прогресс приводит не только к увеличению сложности объектов испытаний — аппаратуры и оборудования, выпускаемых промышленностью; одновременно повышаются требования к глубине проникновения в сущность функционирования составных частей и взаимодействия между ними, а также к точности измерения регистрируемых величин. Это ставит перед теорией инженерного эксперимента новые проблемы.
Одна из них порождается тем, что характеристики объектов испытаний, которые требуется определить в результате эксперимента, все чаще оказываются недоступными непосредственному измерению. Другими словами, совокупность технико-экономических показателей, по которым производится оценка испытуемого объекта или принимаются важные организационные и конструктивные решения, не совпадает, как правило, с совокупностью параметров объекта, определяемых по результатам натурного эксперимента.
Другой проблемой является организация испытаний объектов, процессы функционирования которых носят сложный динамический характер и подвержены существенным влияниям изменяющихся условий внешней среды. Наконец, при испытаниях сложных комплексов повышается значение учета тех влияний, которые оказывает
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора русского издания......... 5
Предисловие автора.................... g
Глава 1. Эксперимент как предмет исследования..... 13
1.1. Инженерный эксперимент........... 14
1.2. Определения и термины............ 19
1.3. Обозначения................. 25
Глава 2. Природа экспериментальных ошибок и неопределенностей ..................... 27
2.1. Виды ошибок................. 28
2.2. Природа случайных ошибок и неопределенностей 33
2.3. Показатели случайной ошибки......... 37
2.4. Определение случайной ошибки измерительной системы................... 41
2.5. «Наилучший» результат выборки........ 49
2.6. Распределения ошибок, отличающиеся от нормального ................... 56
2.7. Выводы и предостережения.......... 59
Глава 3. Ошибка и неопределенность эксперимента в целом 69
3.1. Показатель точности произведения или частного 70
3.2. Определение показателей точности для произвольной функции............... 76
3.3. Применение общего уравнения........ 77
3.4. Планирование экспериментов с точки зрения анализа ошибок............... 80
3.5. Нахождение неопределенности результата с помощью графиков и диаграмм......... "
3.6. Линейные формулы для ошибки результата и неопределенные постоянные.......... 87
3.7. Ошибки результата в случае распределений, отличающихся от нормального........... 89
3.8. Выводы.................... 91
Глава 4. Уменьшение набора переменных. Анализ размерностей .................... 99
4.1. Теорема Букингема.............. 100
4.2. я-теорема.................. 104
4.3. Выбор безразмерных комбинаций и переменных 108
4.4. Метод последовательного исключения размерностей ..................... 115
4.5. Выбор основных размерностей......... 117
4.6. Применение анализа размерностей при проведении экспериментов ................ 124
4.7. Выводы.................... 128
Глава 5. Проектирование измерительных систем...... 134
5.1. Граница раздела в измерительных приборах . 135
5.2. Импеданс и нагрузка............. 139
5.3. Динамическая характеристика......... 144
5.4. Дублирование измерений........... 146
5.5. Регистрация данных.............. 149
5.6. Выводы.................... 156
Глава 6. Последовательность испытаний и план эксперимента.......................
6.1. Определение интервалов между эксперименталь-
ными данными................ 162
6.2. Порядок проведения эксперимента....... 169
6.3. Рандомизированные блоки: внешние переменные 175
6.4. Многофакторные эксперименты: классические планы.................... 182
6.5. Многофакторные эксперименты: факторные планы...................... 185
6.6. Выводы.................... 195
Глава 7. Проверка данных и исключение резко отклоняющихся значений................ 204
7.1. Уравнения баланса.............. 205
7.2. Определение источников ошибок с помощью уравнений баланса................. 208
7.3. Проверка ошибок путем экстраполяции .... 214
7.4. Выполнение повторных измерений и ошибка старения ..................... 221
7.5. Исключение резко отклоняющихся значений . . . 227
7.6. Выводы.................... 231
Глава 8. Статистический анализ данных.......... 241
8.1. Терминология: два вида ошибок статистического вывода.................... 242
8.2. Проверка значимости с помощью -/.2-кРитеРия . 244
8.3. Критерий t Стьюдента........... 253
8.4. Дисперсионный анализ............ 257
8.5. Пуассоновское распределение......... 259
8.6. Выводы и обсуждение результатов...... 266
Глава 9. Графический анализ данных........... 279
9.1. Классический метод наименьших квадратов . . 280
9.2. Построение прямой; быстрые и приближенные методы построения.............. 290
9.3. Исследование функций графическими методами 295
9.4. Неопределенность при графическом анализе . . 305
9.5. Выводы.................... 308
Глава 10. Математический анализ данных........ 314
10.1. Значащие цифры............... 315
10.2. Подбор многочленов по эмпирическим данным 317
10.3. Интерполяция и экстраполяция....... 321
10.4. Дифференцирование и интегрирование .... 324
10.5. Выводы................... 328
Глава 11. Программирование на языке ФОРТРАН при проведении экспериментов............. 333
11.1. Операторы ввода данных........... 334
11.2. Массивы с индексами; оператор DO..... 336
11.3. Арифметические операторы.......... 338
11.4. Операторы перехода............. 340
11.5. Операторы вывода данных........... 343
11.6. Специальные вопросы............. 346
11.7. Моделирование на ЭВМ........... 351
Приложение А. Три простых эксперимента....... 354
Приложение Б. Формулы размерностей......... 373
Приложение В. Греко-латинские квадраты........ 375
Предметный указатель................... 376
Цена: 150руб.
