Обоснуйте, почему понятие гармонической волны

-.l
МИНОБРFЦУКИ РОССИИ
Федер альЕое ю сударственно е
автономное образовательно е
учреждение высшею образованиrI
ФЕШРДЛЬНЫЙ ЙЛШВРСИТЕТ)
:РЩРЙ
инстиТут нАнотЕхнологй,
эйктРоifoш<и и IриБоростроЕниrI
УТВЕРЖДАЮ
Руководитель напраыIениrI подготовки
<Приборостроение>
_\
f=-,-
u6,
'--*
С. П. Тарасов
а2
2015
п,
ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ
для конкурсного отбора абиryриентов по направлению
подютовки магистров
направлепия 12.04.01 - Приборостроение
магпстерская программа <<иннойц"о"ные технологии
в
приборостроеции>)
Таганрог - 2015
}
"Введение
программа предн€lзначена для конкурсного отбора абиryриентов,
имеющиХ высшее образование, поступающих в Южный
федеральный
Приборостроение, магисТерскЕUI процрамма <Инновационные технологии в
приборостроении).
вступительное испытание проводится в форме теста на специ€lльных экзаменационных бланках. Задание в тестовой
форме считается выполненным,
если верный ответ зафиксирован
"в
бланке ответов в форме, предусмотренной
инструкцией по выполнению задания. ответом на тестовые заданиrI является
чифра, соответствующая правильному варианту ответа.
На выпоЛнение экзаменационной работы отводится 3 часа (180 мин.).
КаждыЙ экзаменационный бланк содержит 40 тестовых заданий с вариантами ответов. Каждое задание предусматривает один правильный ответ.
справочные матери€lлы выдаются вместе с бланком заданшI к экзаменационной работе.
система оценивания отдельных заданий и вступительного испытания в целом
правильное решение каждого из TecToBbIx заданий оценивается
2,5 баллами. Задание считается вБIполненным верно, если экзаменуемый
отме-
тил только одну цифру, соответствуюIltytо правильному варианту ответа. Если
экзаменуемый отметил две или более цифр, задание считается выполненным не
вернО
и не оценивается. ПоЛное,правилъное решение всех тестовых
заданий
оценивается 100 баллами (максимальный ба.гrл).
сумма баллов, набранных по совокупности правильно выполненных тестовьIх заданий, округляется до целого.
содерлсание материала, выносимого на тестовое испытание
В основу программы положены следующие дисциплины подготовки
<<Ба-
калаврo)): <<Физические поля>), <<Схемотехника, электроника и микропроцес-
сорнМ техника)), <<Конструирование и технологиrI производства
приборов>>,
<Методы и технологии нера:}рушающего контроля>>, <<Физические основы получениЯ информации>, <Методы технической диагностики), <<Формирование,
обнаружение и обработка
сигнЕtлов>>, <<Теория
слуrайньгх процессов и сигна-
лов)), <<Теория изJtучениrI, рассеяниrI и приема волн>>, <<Ультразвуков€UI
техника
и технологи>).
1.
2.
Пять основных параметров акустического поля в жидкостях и г€вах.
3.
Неоднородное волновое уравнение в акустике
4.
Физические поля
дJUI
жидкостей и газов.
от каких параметров по формуле Стокса-Кирхгофа-Рэлея зависит
коэф-
фициент затуханиrI в жидкостях и'газах.
5.
В чем состоит сходство получениJI неоднородных волновых
уравнений с
функциями источников дпя акустических и электромагнитных волн.
6.
Обоснуйте, почему понятие гармонической волны (акустической или
электромагнитной) является в линейном приближении идеЕLлизацией.
7.
Обоснуйте, почему понятие плоской акустической или электромагнитной
волны является иде€шизацией
8.
в линейном приближении.
Почему уравнение Хохлова-заболоцкой-кузнецова
получило широкое
применение.
9.
Что такое ((длина области дифракции) на примере дифракции круглого
гауссова
10.
1
1.
[rIка.
В каких случ€шх звуковой JtrI в безграничной среде не искривляется.
Какие волны н€lзыв€lются
норм€tльными.
Схемотехника, электроника и микропроцессорная техцика
2.
1.
2.
3.
4.
5.
6,
Полупроводниковые диоды. Вольтамперные характеристики
БиполярНые транзисторы. Входные и выходные характеристики.
Полевые транзисторы. Типы, виды и основные характеристики.
Операционные усилители. основные характеристики (ОУ).
Усилители на бипоJuIрных транзисторах.
Усилители на
оУ.
Инвертирующ ая
и неинвертирующая схема
вкJIюче-
ния.
7.
Активные фильтры на ОУ
8.
9.
Генераторы сигнаJIов. Принцип работы генераторов.
Амплитудные и частотные I\4одуJUIторы.
10.,.Щетекторы сигн€lлов.
3.
Методы и технологии неразрушающего контроля
1. Методы
2.
течеисканиjI: основные понятияитермины.
Манометрический метод контроля герметичности: область применения,
принцип действия, структурн€ш схема установки, достоинства и недостатки.
3.
ЭлектриЧеский контролЬ: классификациrI методов. Первичные парамец)ы,
принцип работы, регистрируемые параметры.
4.
Измерение размеров (толщины) электроемкостным методом: принцип
реализации, особенности KoHTpoJUI диэлектриtIеских
контроля. Электропотенци€lльный
и проводящих объектов
метод: принцип действия, область примене-
ния, измеряемые параметры.
5.
Магнитный контроль: задачи магнитного нерtврушающего контроля,
ф"-
КлассифИкациЯ по типУ полrIаемой информации и по принципу действия.
7.
Магнитная дефектоскопиrI
-
требование
к
ре€lлизации,
характеристика
чувствительности, физические принципы реализации, электрическ€lя
мещения rIacTKa магнитной цепи с дефектом.
8.
схема за-
ТипЫ акустическиХ волн, использУемыХ в НК: особенности газообразных
4
жидких и твердых тел. Закон Гука. Гhlоская, сферическ€ш
волны. Поверхностн€ш
и
цилиндрическ€t
I
волна Рэлея.
9.
Эхометод: структура импульсного дефектоскопа, генератор
зондирующих
сигн€tлов, форма импульса, приёмно
- усилительный тракт. Технические характеристики дефектоскопа.
10, Теневой метод УЗК: акустический тракт, €шгоритм
расчета
сигн€ша,
по-
мехи, порог чувствительности
;,
4. Физические основы получения информацци
1,
Понятие физической величины. Активные и пассивные
физические величины. Адаптивные и неадаптивные
физические величины.
2.
3,
4.
5.
6.
7.
8,
Виды погрешностей. Определение точности измерений.
Чувствительность датчикав статистическом и
динамическом режиме.
Частотныехарактеристикидатчиков.
Быстродействие датчика. Время
установления.
Индукционный метод измерения параметров магнитньIх полей.
Методы измерений параметров акустических полей.
Щинамический диап€вон дdтчика физической величины. Коэффициент
нелинейных искажений.
9.
10,
Грчдуировки, поверки и калибровки датчиков
физических величин.
Измерение параметров магЁитньж полей магниторезонансными
метода-
ми.
5.
Конструирование и технология производства приборов
1.
2.
3.
4.
5,
КлассификациrI аппаратуры по
условиям эксплуатации.
Этапы разработки аппаратуры.
Конструкторск€ш
докр[ентация. Виды конструкторскихдокументов.
Схемнаядокументация.
основные поЕятия надежности аппаратуры. Основные эксплуатационные
свойства
6.
Технологическ€ш
докр{ентация. Виды технологических документов.
5
7.
Акустические преобразователи контролъно
-
измерительных приборов.
Основы устройств. Классификация.
технология изготовления узлов акустических преобразователей.
Конструкция пьезоэпектрических преобразователей для
ультразвуковой
8.
9.
дефектоскопии.
10. Модул"ный принцип конструировании аппаратуры: базовый принцип,
модулИ первого, второго, и третьего уровней.
:
б.
Методы технической диагностики
1.
Статистические методырасцознавания состояния механизма.
2.,щиагностирование работающих механизмов методом ударных импульсов.
3.
Резонансный методдиагностирования состояния механизма.
4.
обнаружение зарождающихся дефектов в работающем механизме.
5.
,ЩиагносТика рабОтающего механизма методом выделения когерентной
составляющей.
6.
.Щиагностирование заедаIrиrI зубьев.
,щиагностирование неисправностей подшипников узлов (подшипников
скольжения).
7.
8.
Щиагностирование износа деталей цилиндро
-
поршневой группы двига-
теля внутреннего сгорания.
9.
особенности диагностирования газотурбинных двигателей.
10.
Методы измерениrI резонансньж характеристик механизмов в вибродиаг-
ностики.
7. Формирование, обнаружение и обработка сигналов
1.
основнЫе моделИ излучаеМых сигн€lлов В ультр€lзвуковой
2.
ФУНКЦИЯ неопределенности и ра:}решающЕш способность радиоимпульса
дефектоскопии.
с прямоугольной огибающей.
3.
4.
5.
Реверберационная помехавдефектоскопии.
Отношение правдоподобия и частные IФитерии обнаружениrI.
Синтез €Lлгоритма
и структуры обнаружителя шумового сигнала.
6.
Согласованный фильтр для прямоугольного видеоимпульса.
7.
Согласованный фильтр для сигн€lJIов Баркера.
8.
9.
Потенци€шьная
точность измерениrI параметров сигн€lлов.
Синтез измерителя частоты сигн€rпа по критерию максимума отношения
правдоподобия.
:
10. Оценка амплитуды
8. Теория
1.
сигнапа.
;
случайных процессов и сигналов
Спектральное представление сигнапа. Обобщенный ряд Фурье. Требова-
ние к базисным функциям. Норма сигнала.
2.
Гармонический анализ сигнЕ}лов. Частотный спектр периодических сиг-
налов. Спектр периодическоЙ последовательности прямоугольных видеоимпульсов.
3. Гармонический анапиз непериодиtIеских
сигн€lпов.
Интегральное преоб-
рчвование Фурье.
4.
Спектральн€ш
плотность гармонических сигналов. Спектр€lльн€ш
плот-
ность радиоимIryльса с прямоуголЬной огибающей.
5.
Корреляционные функции детерминироваIIных сигн€tлов.
Корреляцион-
ная функция прямоугольного видеоимпульса.
6.
Узкополосные сигнЕlлы: математические модели, физическая огибающ€ш,
комплексные составляющие.
7. Модулированные
сигнЕtлы. Сигнагlы
с амплитудной модуляцией (АМ).
Спектр. Векторная диаграмма. Средняя мощность. Пример АМ на радиоимпульсе.
8.
9.
Слгуlайные процессы (сигналы). Классификация с.гryчайных процессов.
Функция и плотность распрёделения вероятности. Примеры законов рас-
lrределения : равномерный, норм€lльный
(Гаусса), экспоненци€lльный.
10. Моментные функции первого и второго порядка. Смешанные моментные
функции второго порядка.
9. Теория излучения, рассеянпя и приема
1.
2.
волн
Поле, рЕввиваемое антенной, и его зоны. Характеристика направленности.
Модельные представления антенн. Математическое моделирование. Об-
щие методы определениlI поJIя звукового давления и характеристик направленности р€lзличных типов антенн
3.
4.
Компенсация антенн в заданном направлении. Фазовый центр антенны.
Общие теоремы о направленности. Теорема умножения: теорема смеще-
ния, теорема сложения.
5.
Линейные антенны.
6.,Щискретныеантенны.
7.
Влияние амплитудногораспределения
нахарактеристику направленности
и коэффициент концентрации.
8.
9.
Круглый и прямоугольный поршни в экране.
Коэффициент концентрации. Коэффициент направленности антенны.
Способы его вычисления по ближней и далъней зонам.
10.
Разность хода луlей, понятие, определение. Определения поля дискрет-
нои антенны через поле точечного источника
1.
10.Ультразвуковая техника и технологи
Характеристики ультра:}вуковых (УЗ) колебаний, используемые в мето-
дах контроля.
2.
Методы измерения скорости звука в газах, жидкостях и твердых телах.
З.
Методы УЗ KoHTpoJuI расхода жидкости в трубопроводах.
4.
5.
6.
7.
Методы контроля качества бетона.
Методы акустической эмиссии в нера:}рушающем контроле.
Акустическая коаryляциJ{ и осаждение аэрозолей.
Мощные УЗ поля и их взаимодействие с веществом. Кавитация. АкУсти-
ческие течения.
8.
Ультразвуков€uI
сварка. Физические аспекты. Методы сварки металлов и
пластмасс.
9.
УльтразвуковаrI очистка. Физические аспекты. Методы. ТехничеСКИе Па8
раметры.
10.
УЛЬТРаЗВУкоВаrI сушка: физические аспекты, технические параметры,
технологические режимы, улътрtr}вуковые преобразователи, промышленное
применение.
Основная литература:
l.
СИДНЯев
Н.И. Теория планирования эксперимента и анЕuIиз статистических
данных.- М.: Издательство
<Юрайт> ,2012.
-
399 с.
2. АДЛеР Ю.П. Гfuанирование эксперимента при поиске оптимальных условий.
Издание второе переработанное
3.
доrоп"енное. - М.: Медиа, 20|2. -278 с.
"
Сидняев Н.И., Вилисова Н.Т., Введение в теорию планирования
- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011 . - 46З с.
4. Николайчук О.И. Современные средства автоматизации. М.: СОЛОН
эксперимента.
ПРЕСС,2006. -256с.
5. Методика и практика технических экспериментов: уlеб. пособ. для высш.
учеб. завед
/
Роюв В.А., Позняк Г.Г.
-
М.: Издат. центр "Академия", 2005. *
288с.
6. ТеХнические средства автоматизации: уlебн. дJIя высш. учеб.
Шандров Б.В., Чудаков А.Д.
- М.:
Издат. центр "Академия",2007.
-
завед./
3б8с.
7. ИнтеллекryаJIьные средства измерений: уrебник для студ. высш.
ЗаВедениЙ / Под ред. Г.Г. Раннев.
-
учеб.
М. : Издательский центр <<Академио, 2010
8. БатиЩев В.И., Мепентьев В.С. Аппроксимационные методы и системы
промышленных измерений, контроля, испытаний, диагностики. М.:
Машиностроение- |, 2007 . - 39З с.
9. Мелентьев В.С., Батищев В.И. Аппроксимационные методы и системы
иЗмерениrI и KoHTpoJuI параметров периодиIIеских сигналов.
_
М.: ФИЗМАГJIИТ,
2011. -240 с.
10. Ратхор Т.С. I_{ифровые измерения.
АЩУЩАП/Пер. с
ангJI.
-2-е
изд.,
доп.*
М.: Техносфера, 2006. - 391 с.
11. Волович Г.И. Схемотехника анаJIоювьIх
устройств.
-
2-е изд., испр.
- М.: Додэка-ХХI
и аналою-цифровых электронных
, 2007
.
-
528 с.
9
12. Сергиенко А.Б. ЩифроваJI обработка сигн€lлов:
М.; СПб.;
Н. Новгород: Питер,2006. -75|
Учеб. пособие.
-
2-е изд.
-
Киев: Техника,2006.
-
с.
13. Швецкий Б.И. Электронные цифровые приборы.
-
247 с.
14. Шимарев
стер.
В.ю. Средства измерений: ребник / Шимарев В.Ю.
- М.: Изд.
-
4-е ИЗД.,
центр <<Академиш, 2010 . - 32О с.
15. Тартаковский ц.Ф., Ястребов А.с. Метрология, стандартизация
технические средства измерений: Учебник.
-
2-е ИЗД.: перераб. и доп.
Высш. шк., 2008 . - 2|3с.
-
и
М.:
1б. Садовский г.А. Теоретические основы информационно-измерительной
техники: Учеб. пособие. - М.: Высiш. шк., 2008
.
В.М., Полищук Е.С. и Др. Датчики
Полищука Е.С. М.: Техносфера, 2012. - 624 с.
17. Шарапов
/
478 с.
Под общ. ред. Шарапова в.м.,
18. СадовскиЙ Г.А. Теоретические основы информационно
-
измерительной
техники: Учеб. пособие / Садовскйй г.А.
- М.: Высшая
19. Теория измерений: Учеб. пособие
/ Мурашкина Т.И., Мещеряков В.А.,
школа, 2009.
-
478с.
Бадеев Е.А. и
др.- 2009. - 151с.
20. Метрология и радиоизмерениЯ: Учеб. пособие дJUI вузов / Нефедов В.И.,
Сигов А.с., Битюков В.К. и Др. ; поД ред. Нефедова в.и. 2009. 526с.'
21. Красильников3 Г., Самсоно" Ь., Тарелкин С. Автоматизация инженерно-
графических работ: Учебник
дJUI вузов
- СПб.: Питер, 2000. -256
с.:ил.
сАпр(сАD/САI\оСАЕ).спб.: Питер ,20о4. -560с.:ил.
23. ШеЛОфаСт В.В. Основы проектированиrI машин. М.: Изд-во АПМ,2000.22. Лп К. основы
472с., ил.
программа одобрена на заседании
кафедры
ЭГА и МТ
Протокол Ns 24
о04о Q3
Рассмотрена и рекомендована
на заседании ученого совета
ИНЭП
Протокол }lb2
2015п
оТ
(
2б)__8э_2015
г,
10