1 ВВЕДЕНИЕ

1. В соответствии с п. 40 «Положения о подготовке научно-педагогических и

научных кадров в системе послевузовского профессионального образования в Российской

Федерации», утвержденного Приказом Министерства общего и профессионального

образования от 27 марта 1998 г. № 814 (в редакции Приказов Минобразования РФ от

16.03.2000 № 780, от 27.11.2000 № 3410, от 17.02.2004 № 696), (зарегистрировано в

Минюсте РФ 5 августа 1998 г. № 1582), поступающие в аспирантуру сдают вступительные экзамены в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования, в том числе по выбранной специальности. При отсутствии опубликованных научных работ обязательным условием допуска к экзамену по специальности является подготовка реферата, который должен показать готовность поступающего к научной работе. Лица, получившие положительный отзыв на реферат или опубликованные научные работы, допускаются к вступительным экзаменам в аспирантуру.

2 ТРЕБОВАНИЯ К РЕФЕРАТУ

Вступительный реферат является самостоятельной работой, содержащей обзор состояния сферы предполагаемого исследования. Объем реферата составляет 20- страниц печатного текста.

В реферате автор должен продемонстрировать четкое понимание проблемы, знание дискуссионных вопросов, связанных с ней, умение подбирать и анализировать фактический материал, умение сделать из него обоснованные выводы, наметить перспективу дальнейшего исследования.

3 РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ РЕФЕРАТОВ

- Приборы и методы контроля параметров вибрации.

- Приборы и методы контроля влажности сыпучих веществ и материалов.

- Приборы и методы контроля уровня жидкости.

- Приборы и методы контроля уровня сыпучих веществ и материалов.

- Приборы и методы контроля геометрических размеров изделий.

- Приборы и методы контроля размеров мелкодисперсных частиц в жидкой среде.

- Приборы и методы контроля состава веществ и материалов и изделий с помощью пьезоэлектрических датчиков.

- Оптические методы и средства контроля параметров вибрации.

- Оптические методы и средства контроля геометрических размеров изделий.

- Оптические методы и средства контроля аэрозолей в атмосферном воздухе.

- Оптические методы и средства контроля мелкодисперсных частиц в жидкой среде.

- Интеллектуальные приборы - Приборы и методы контроля наноразмеров и наночастиц.

Тема реферата может быть определена предполагаемым научным руководителем претендента в аспирантуру.

4 ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА

1 Общая теория измерений. Виды измерений. Меры. Эталоны единиц физических величин. Международная система единиц (СИ). Калибровка и поверка средств измерений.

2 Систематические и случайные погрешности. Причины появления и методы устранения их влияния на результаты измерений. Законы распределения случайных погрешностей. Распределение непрерывных величин.

3 Математическое выражение закона нормального распределения. Свойства и характеристики. Математическое ожидание. Дисперсия. Среднее квадратичное отклонение. Обработка результатов наблюдений, содержащих случайные погрешности.

4 Вероятность попадания случайной погрешности в заданный интервал. Уровень значимости. Погрешности среднего арифметического. Доверительные интервалы и вероятности для среднего значения.

5 Оценка результатов при малом числе наблюдений и неизвестной дисперсии.

Примеры применения распределения Стьюдента. Оценка результатов неравноточных измерений. Оценка результатов косвенных измерений. Промахи грубые ошибки.

Критерий Романовского.

6 Аналитическое описание физических процессов в исследуемых системах.

Планирование эксперимента, выбор метода и технических средств, методы оценки ожидаемых результатов и их погрешностей. Метод статистических испытаний, методика его применения. Использование моделей физических процессов. Этапы численного эксперимента.

7 Работа и энергия. Работа. Мощность. Потенциальное поле сил. Энергия. Закон сохранения энергии. Связь между потенциальной энергией и силой. Условия равновесия механической системы.

8 Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Силы Кориолиса.

9 Движение твердого тела. Движение центра инерции твердого тела. Вращение твердого тела. Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения.

Момент инерции. Кинетическая энергия твердого тела.

10 Кинетическая энергия твердого тела. Закон сохранения момента количества движения. Упругие деформации твердого тела. Закон Гука.

11 Общие сведения о колебаниях. Гармонические колебания. Энергия гармонического колебания. Математический маятник. Физический маятник.

11 Колебательное движение. Сложение колебаний одинакового направления.

Биения. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу. Затухающие колебания.

12 Волны. Распространение волны в упругой среде. Плоская и сферическая волны.

Уравнение плоской волны. Энергия упругой волны.

13 Интерференция и дифракция волн. Стоячие волны. Колебания струны. Звуковые волны. Скорость звуковых волн в газах, эффект Доплера. Ультразвук.

14 Жидкое состояние. Поверхностное натяжение, давление под изогнутой поверхностью жидкости. Явления на границе жидкости и тврдого тела. Капиллярные явления.

15 Фурье-анализ. Быстрое преобразование Фурье. Назначение Фурье и вейвлетанализа. Основные виды вейвлетов. Требования к вейвлетным базисам.

16 Классификация тензорезисторов. Конструкции, основные характеристики типов и область применения. Коэффициент тензочувствительности тензорезистора. Схемы включения тензорезисторов. Коэффициент преобразования. Структурная схема датчиков механических величин.

17 Пьезоэлектрические преобразователи. Механизм возникновения пьезоэффекта.

Классификация пьезоэлектриков: пироэлектрики; сегнетоэлектрики;

сегнетоэлектрические керамики.

18 Области применения пьезоэлектрических преобразователей. Пьезоэлектрические преобразователи для измерения силы, давления, ускорения. Измерительные цепи.

Погрешности преобразования.

19 Терморезисторы проволочные и полупроводниковые. Метрологические зависимости. Уравновешенные и неуравновешенные измерительные мостовые цепи.

Схемы подключений к вторичным приборам с измерительной цепью типа мост (двухпроводная и трех проводная линии).

20 Термопары. Физическая природа возникновения термо-ЭДС. Варианты схем измерительных цепей с термопарами. Методики расчета термо-ЭДС в измерительных цепях термопар. Устройства линий соединения термопар с нормирующими преобразователями и вторичными приборами.

21 Радиационные методы контроля. Радиометрия, радиография, радиоскопия, томография. Сравнительная характеристика методов по чувствительности и разрешающей способности. Радиационно-оптические преобразователи.

22 Понятие температуры. Термометрия. Первичные измерительные преобразователи контактного типа (термопары, металлические терморезисторы, полупроводниковые преобразователи) их конструкция, особенности и области применения.

23 Излучение нагретых тел. Понятие абсолютно черного тела. Спектральные коэффициенты поглощения и теплового излучения. Законы Кирхгофа и СтефанаБольцмана. Эталоны высоких температур: температурные лампы, модели а.ч.т., их устройство.

24 Ослабление оптического излучения промежуточной средой, расположенной между источником и приемником излучения. Коэффициенты поглощения, рассеяния и ослабления излучения. Закон Бугера-Ламберта-Бера 25 Оптическая пирометрия. Условные температуры: яркостная, полного излучения, спектрального отношения. Понятия эффективной длины волны пирометра, эквивалентной длины волны пирометра спектрального отношения.

26 Цветовые методы измерения температуры, закон смещения Вина, математическое моделирование метрологической характеристики прибора.

Конструктивные схемы цветовых пирометров 27 Моделирование физических процессов. Понятие численного эксперимента.

Основные этапы разработки и исследования модели. Планирование эксперимента.

Методы анализа результатов и оценки погрешностей.

28 Методы и приборы для измерения вязкостей жидких сред. Классификация методов и средств измерения вязкости.

29 Измерение акустических величин. Классификация. Методы измерения акустического давления, акустического сопротивления, плотности потока акустической энергии, параметров акустических шумов.

30 Роль электроники в современной жизни. Различие между аналоговой и цифровой электроникой. Этапы в развитии современной элементной базы.

31 Пассивные компоненты электронных устройств. Резисторы. Конденсаторы.

Катушки индуктивности. Трансформаторы электронной аппаратуры. Электротехнические материалы и их применение в радиоэлектронике.

32 Полупроводниковые компоненты электронных устройств. Основные свойства и характеристики полупроводников. Электрические переходы. Особенности реальных p-nпереходов. Полупроводниковые диоды. Биполярные транзисторы. Тиристоры. Полевые транзисторы. Особенности компонентов электронных цепей в микроминиатюрном исполнении.

33 Многокаскадные усилители. Операционные усилители. Параметры и характеристики ОУ. Обратная связь и ОУ. Устойчивость усилителя и коррекция их характеристик.

34 Модуляторы и демодуляторы. Амплитудная, частотная и фазовая модуляция.

Примеры практического применения.

35 Последовательные цифровые устройства. Триггеры. Классификация входов триггера. Классификация триггеров. Т, D, JK, RS - триггеры.

36 Понятие аналогового и цифрового сигналов. Функции алгебры логики: одного аргумента; двух аргументов. Принцип двойственности. Перевод целых чисел из одной системы счисления в другую. Типы выходов в цифровых компонентах. Система кодированного обозначения цифровых микросхем.

37 Цифровая электроника - общие термины и определения. Системы счисления.

Функции алгебры логики. КЦУ, реализующие элементарные логические функции.

Дешифратор, дешифратор для семисегментных индикаторов. Шифраторы. Приоритетные и неприоритетные шифраторы. Цифровые компараторы.

38 Последовательностные цифровые устройства. Определение счетчиков.

Классификация счетчиков. Асинхронные и синхронные счетчики. Построение счетчиков с произвольным модулем счета.

39 Последовательностные цифровые устройства. Классификация регистров. Регистр с параллельным приемом и параллельной выдачей информации. Регистр сдвига.

Универсальный регистр. Регистр последовательного приближения.

40 Звуковые и ультразвуковые упругие колебания. Основные параметры и закономерности формирования и распространения упругих колебаний. Узкополосное и широкополосное воздействие.

41 Физические эффекты и действующие факторы воздействия УЗ колебаний высокой интенсивности в различных средах.

42 Измерение линейных размеров оптическим методом 43 Геометрические характеристики дисперсных материалов. Методы определения.

44 Ультразвуковое распыление. Характеристики факела распыла. Способы ультразвукового распыления жидкостей. Распыление жидкости в фонтане. Распыление жидкости в слое.

45 УЗ технологическая аппаратура для обработки твердых материалов. Основные положения и действующие факторы. УЗ размерная обработка. УЗ сварка металлов и полимеров. УЗ пайка и лужение.

46 Общие сведения по неразрушающему контролю и требования к нему. Виды и характеристики дефектов. Общие требования к методам и средствам неразрушающего контроля.

47 Общие требования к специалистам, осуществляющим неразрушающий контроль.

Выбор методов контроля. Технические возможности различных методов.

40 Основные принципы энергетического расчта оптико-электронных приборов.

Расчет значений потоков на входе оптико-электронного прибора.

41 Анализаторы изображений оптико-электронных приборов. Сканирование и адаптация в оптико-электронных приборах. Многодиапазонные оптико-электронные системы.

42 Характеристики взаимодействия излучения со средой. Объемный коэффициент ослабления. Сечение ослабления. Комплексный показатель преломления вещества.

Индикатрисса рассеяния.

43 Оптические характеристики системы аэрозольных частиц. Теория однократного рассеяния.

44 Кинетическое и диффузионное горение. Стационарные и нестационарные пламена. Горение газовой смеси.

45 Основные оптические элементы оптических систем и их характеристики.

46 Капиллярная дефектоскопия. Классификация и области применения. Физические основы контроля.

47 Магнитные методы контроля. Классификация и области применения магнитных методов контроля. Магнитопорошковый и магнитографический контроль. Магнитная толщинометрия.

48 Электромагнитный метод контроля и преобразователи. Общая характеристика метода, классификация используемых преобразователей. Особенности контроля ферромагнитных объектов.

49 Основные понятия акустического контроля. Физические основы акустического неразрушающего контроля. Классификация методов контроля.

50 Ультразвуковые теневой и эхо - методы неразрушающего контроля.

Сравнительные характеристики и особенности практического применения. Определение размеров и формы дефектов. Ультразвуковые дефектоскопы.

5 ЛИТЕРАТУРА 1. Неразрушающий контроль. Справочник: в 7 т./ Под ред. В.В. Клюева. М.:

Машиностроение, 2004.

2. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. / Под ред. В.В. Клюева:

Клюев В.В., Соснин Ф.Р., Ковалев А.В. и др. Изд-во Машиностроение, - 2005 г.

3. Ермолов И.Н., Останин Ю.А. Методы и средства неразрушающего контроля качества.- М.: Высшая школа, 1988.- 368 с.

4. Неразрушающий контроль. Справочник: в 7 т./ Под ред. В.В. Клюева. – том 3:

Ультразвуковой контроль/ И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. М.: Машиностроение, 2004.

5. Контроль качества сварки. / В.Н. Волченко. А. К. Гурвич, А. Н. Майоров и др.

М.: Машиностроение, 1975. 328 с. – М.: Машиностроение, 1975.

6. Методы неразрушающих испытаний, под ред. Р. Шарпа, пер. с англ., М., 1972.

7. Алешин Н. П., Щербинский В. Г. Радиационная и ультразвуковая дефектоскопия. М.: Высшая школа, 1979.

1. Ефимов, В.Г., Ложкова, Ю.Н.Методы неразрушающего контроля: курс лекций для студентов специальности 200106 / В.Г. Ефимов, Ю.Н. Ложкова; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2009. – 85 с.

2. Ефимов В.Г., Лихачев М.С. Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 200106 по курсу «Методы неразрушающего контроля» / В.Г.

Ефимов, М.С. Лихачев; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2009. – 14 с