Определение шероховатости поверхности твердого тела
Анципорович П. П., Олейникова О. И., Булгак Т. И., Луцко Н. Я.: «Учебно-методической пособие к лабораторным работам для студентов машиностроительных специальностей часть первая». Минск, БНТУ, 2009 г. Постановка задачи Математическая модель Схема алгоритма Таблица идентификаторов Текст программы на языке Паскаль Результаты решения задачи Анализ результатов Использование Microsoft Excel XP… Читать ещё >
Определение шероховатости поверхности твердого тела (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Содержание
Введение
Постановка задачи Математическая модель Схема алгоритма Таблица идентификаторов Текст программы на языке Паскаль Результаты решения задачи Анализ результатов Использование Microsoft Excel XP
Использование MathCad 2001
Каждому твердому телу свойственно иметь шероховатость поверхности. Определяется она по профилю, образующемуся в сечении поверхности тела плоскостью, перпендикулярной к нормальной его поверхности. Для исследования шероховатости необходимо определить среднее арифметическое отклонение профиля, что и нужно сделать в этой работе.
Постановка задачи
При исследовании шероховатости получена табличная зависимость отклонений профиля от средней линии у (х).
Определить среднее арифметическое отклонение профиля Rq на длине l=40 см. Построить графики зависимости Rq (x).
Математическая модель
Шероховатость поверхности определяют по ее профилю, который образуется сечении этой поверхности плоскостью, перпендикулярной к нормальной поверхности. Среднее арифметическое отклонение профиля в пределах базовой длины l определяется по формуле:
значения полученные в результате эксперимента
xi | 4,5 | 7,2 | 8,5 | 12,9 | 16,5 | 22,3 | ||||||||
yi | 0,1 | 1,1 | — 0,65 | 1,1 | 0,5 | — 1,2 | — 0,8 | — 0,6 | 1,2 | 0,2 | — 0,7 | 0,8 | ||
Схема алгоритма
Схема головной программы
Процедура Ra
тело шероховатость поверхность
Таблица идентификаторов
i | счетчикавая переменная | |
f, f1 | переменные для связи с внешними файлами | |
tab | массив предназначенный для хранения исходных данных и результата подсчета | |
Текст программы на языке Паскаль
uses graph;
type tablica=array[1.3,1.25] of real;
{===============================}
procedure Ra (var tab: tablica);
var i: byte;
a, b: real;
begin
a:=0;
for i:=1 to 24 do
begin
b:=a+0.5*(abs (tab[2,i])+abs (tab[2,i+1]))*(tab[1,i+1]-tab[1,i]);
a:=b;
end;
for i:=2 to 25 do
tab[3,i]: =b/tab[1,i];
end;
{===============================}
procedure gr (tab:tablica);
var d, e, m:integer;
i:byte;
begin
d:=detect;
InitGraph (d, m,'');
e:=GraphResult;
if e<>grOK then
begin
writeln ('Error: ', GraphErrorMsg (e));
readln;
end else
begin
line (10,10,10,470);
line (10,470,620,470);
line (620,470,613,467);
line (613,467,613,473);
line (613,473,620,470);
line (10,10,7,17);
line (7,17,13,17);
line (13,17,10,10);
for i:=2 to 24 do
line (round (15*tab[1,i])+10, abs (round (40*tab[3,i])-470), round (15*tab[1,i+1])+10,abs (round (40*tab[3,i+1])-470));
readln;
closegraph;
end;
end;
{============================}
var tab: tablica;
i:byte;
f, f1: text;
begin
assign (f,'Dano.txt');
reset (f);
for i:=1 to 25 do
readln (f, tab[1,i], tab[2,i]);
close (f);
Ra (tab);
assign (f1,'Ra.txt');
rewrite (f1);
for i:=1 to 25 do
begin
writeln (f1,tab[3,i]: 3:4);
writeln (tab[3,i]:3:4);
close (f1);
gr (tab);
end.
Результаты решения задачи
Распечатка файла с результатами — Ra. txt
0.0000
14.7000
6.5333
4.0833
3.4588
2.9400
2.4500
2.2791
2.1000
1.7818
1.6333
1.4700
1.3184
1.2511
1.1136
1.0576
1.0138
0.9800
0.9363
0.9046
0.8750
0.8547
0.8167
0.7882
0.7350
Анализ результатов
Среднее арифметическое отклонение профиля Rq уменьшается с увеличением длины.
Использование Microsoft Excel XP
i | x | y | S | Rq | |
0,1 | 1,200 | ; | |||
1,1 | 3,388 | 14,7 | |||
4,5 | — 0,65 | 5,750 | 6,53 333 | ||
7,2 | 1,1 | 6,790 | 4,8 333 | ||
8,5 | 0,5 | 7,165 | 3,45 882 | ||
8,365 | 2,94 | ||||
— 1,2 | 9,265 | 2,45 | |||
12,9 | — 0,8 | 10,035 | 2,27 907 | ||
— 0,6 | 12,285 | 2,1 | |||
16,5 | 1,2 | 13,335 | 1,78 182 | ||
0,2 | 14,235 | 1,63 333 | |||
— 0,7 | 15,960 | 1,47 | |||
22,3 | 0,8 | 16,800 | 1,31 839 | ||
23,5 | 0,6 | 19,990 | 1,25 106 | ||
26,4 | — 1,6 | 21,880 | 1,11 364 | ||
27,8 | — 1,1 | 22,990 | 1,5 755 | ||
— 0,75 | 23,465 | 1,1 379 | |||
— 0,2 | 24,375 | 0,98 | |||
31,4 | 1,1 | 25,365 | 0,93 631 | ||
32,5 | 0,7 | 26,025 | 0,90 462 | ||
33,6 | 0,5 | 26,345 | 0,875 | ||
34,4 | — 0,3 | 27,145 | 0,85 465 | ||
0,7 | 28,185 | 0,81 667 | |||
37,3 | — 0,9 | 29,400 | 0,7882 | ||
29,400 | 0,735 | ||||
i | x | y | S | Rq | |
0,1 | =(ABS (E4)+ABS (E5))*(D5-D4)/2 | ; | |||
1,1 | =F4+(ABS (E5)+ABS (E6))*(D6-D5)/2 | =$F$ 28/D5 | |||
4,5 | — 0,65 | =F5+(ABS (E6)+ABS (E7))*(D7-D6)/2 | =$F$ 28/D6 | ||
7,2 | 1,1 | =F6+(ABS (E7)+ABS (E8))*(D8-D7)/2 | =$F$ 28/D7 | ||
8,5 | 0,5 | =F7+(ABS (E8)+ABS (E9))*(D9-D8)/2 | =$F$ 28/D8 | ||
=F8+(ABS (E9)+ABS (E10))*(D10-D9)/2 | =$F$ 28/D9 | ||||
— 1,2 | =F9+(ABS (E10)+ABS (E11))*(D11-D10)/2 | =$F$ 28/D10 | |||
12,9 | — 0,8 | =F10+(ABS (E11)+ABS (E12))*(D12-D11)/2 | =$F$ 28/D11 | ||
— 0,6 | =F11+(ABS (E12)+ABS (E13))*(D13-D12)/2 | =$F$ 28/D12 | |||
16,5 | 1,2 | =F12+(ABS (E13)+ABS (E14))*(D14-D13)/2 | =$F$ 28/D13 | ||
0,2 | =F13+(ABS (E14)+ABS (E15))*(D15-D14)/2 | =$F$ 28/D14 | |||
— 0,7 | =F14+(ABS (E15)+ABS (E16))*(D16-D15)/2 | =$F$ 28/D15 | |||
22,3 | 0,8 | =F15+(ABS (E16)+ABS (E17))*(D17-D16)/2 | =$F$ 28/D16 | ||
23,5 | 0,6 | =F16+(ABS (E17)+ABS (E18))*ABS (D18-D17)/2 | =$F$ 28/D17 | ||
26,4 | — 1,6 | =F17+(ABS (E18)+ABS (E19))*ABS (D19-D18)/2 | =$F$ 28/D18 | ||
27,8 | — 1,1 | =F18+(ABS (E19)+ABS (E20))*ABS (D20-D19)/2 | =$F$ 28/D19 | ||
— 0,75 | =F19+(ABS (E20)+ABS (E21))*ABS (D21-D20)/2 | =$F$ 28/D20 | |||
— 0,2 | =F20+(ABS (E21)+ABS (E22))*ABS (D22-D21)/2 | =$F$ 28/D21 | |||
31,4 | 1,1 | =F21+(ABS (E22)+ABS (E23))*ABS (D23-D22)/2 | =$F$ 28/D22 | ||
32,5 | 0,7 | =F22+(ABS (E23)+ABS (E24))*ABS (D24-D23)/2 | =$F$ 28/D23 | ||
33,6 | 0,5 | =F23+(ABS (E24)+ABS (E25))*ABS (D25-D24)/2 | =$F$ 28/D24 | ||
34,4 | — 0,3 | =F24+(ABS (E25)+ABS (E26))*ABS (D26-D25)/2 | =$F$ 28/D25 | ||
0,7 | =F25+(ABS (E26)+ABS (E27))*ABS (D27-D26)/2 | =$F$ 28/D26 | |||
37,3 | — 0,9 | =F26+(ABS (E27)+ABS (E28))*ABS (D28-D27)/2 | =$F$ 28/D27 | ||
=$F$ 27 | =$F$ 28/D28 | ||||
Использование MathCad 2001
1. Алексеев В. Е., Ваулин А. С., Петрова Г. Б.: «Вычислительная техника программирования: Практикум по программированию». Москва 1991
2. Анципорович П. П., Олейникова О. И., Булгак Т. И., Луцко Н. Я.: «Учебно-методической пособие к лабораторным работам для студентов машиностроительных специальностей часть первая». Минск, БНТУ, 2009 г.