Функционально-физический анализ фотоаппарата "Зенит"
Построение конструктивной функциональной структуры, которая описывает функциональную взаимосвязь между элементами фотоаппарата "Зенит". Аппроксимация значений разрешающей способности объективов. Комплексная оценка преимуществ и недостатков фотоаппарата.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.06.2013 |
| Размер файла | 236,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Российская Экономическая Академия им. Г.В. Плеханова
Расчетно-аналитическая работа по курсу методы поиска и
принятия инновационно-технических решений
КАФЕДРА МЕХАНИКИ
Функционально-физический анализ фотоаппарата «Зенит»
Выполнил студент гр.№723
Фролов Александр Александрович
факультет ИЭИ.
Научный руководитель
Колоколов В.А.
Москва 2001
Функционально-физический анализ фотоаппарата
1. Описание функции предназначения.
F = {D,G,H }
D - экспонирование ;
G - светочувствительный материал ;
H - с определенными условиями .
2. Описание физической операции.
Q = {A, E, C}
А - свет ;
С - экспонированный светочувствительный материал ;
Е - сбор и накопление.
3.Разбиваем фотоаппарат на функциональные элементы.
Е1 - объектив;
Е2 - затвор;
Е3 - диафрагма;
Е4 - лентоперематывающий механизм;
Е5 - корпус;
Е6 - система фокусировки;
Е7 - система управления;
Е8 - экспозиционное устройство.
4.Выделяем объекты окружающей среды.
V1 - светочувствительный материал (фотопленка);
V2 - свет;
V3 - объект окружающей среды;
V4 - человек.
5.Описываем функции выделенных элементов
|
П/н |
Наименование ФЭ. |
Обозначение ФЭ. |
Обозначение функции |
Описание функции |
|
|
1 |
Объектив |
Е1 |
F1 |
Создает оптическое изображение объекта на фотопленке. |
|
|
2 |
Затвор |
Е2 |
F2 |
Обеспечивает необходимое время экспонирования. |
|
|
3 |
Диафрагма |
Е3 |
F3 |
Регулирует количество света. |
|
|
4 |
Лентоперематывающиймеханизм |
Е4 |
F4 |
Перематывает фотопленку на нужную позицию. |
|
|
5 |
Корпус |
Е5 |
F5 |
Защищает и объединяет все элементы фотоаппарата. |
|
|
6 |
Система фокусировки |
Е6 |
F6 |
Фокусирует свет на фотопленку. |
|
|
7 |
Система управления |
Е7 |
F7 |
Управляет затвором и диафрагмой. |
|
|
8 |
Экспозиционное устройство |
Е8 |
F8 |
Регулирует время проникновения света. |
фотоаппарат зенит объектив
6.Строим конструктивную функциональную структуру, которая описывает функциональную взаимосвязь между элементами.
7.Выделяем основные и вспомогательные потоки.
Свет
Механическая энергия
Информация
8.Проводим описание физических операций выделенных элементов
Физическая операция - это общее описание функционирования каждого элемента.
Q = {A, E, C }
|
№ |
Наименование ФЭ и О.о.с. |
А |
С |
Е |
Физический закон или эффект |
№ источника |
№ приемника |
|
|
1 |
Фотопленка V1 |
свет |
кадр |
сбор и накопление |
потемнение |
6 |
||
|
2 |
Свет V2 |
|||||||
|
3 |
Объект V3 |
свет |
свет |
излучение |
отражение |
2 |
5 |
|
|
4 |
Человек V4 |
инфор мация |
мех. энерг. |
12 |
11 |
|||
|
5 |
Объектив Е1 |
свет |
свет |
проводимость |
преломление |
3 |
7 |
|
|
6 |
Затвор Е2 |
мех.эн. свет. |
свет |
проводимость |
7 |
1 |
||
|
7 |
Диафрагма Е3 |
свет |
свет |
проводимость |
5 |
6 |
||
|
8 |
Лентоперемат. механизм Е4 |
мех.эн. |
мех.эн. |
воздействие |
4 |
1 |
||
|
9 |
Корпус Е5 |
мех.эн. |
мех.эн. |
проведение. |
объединение |
4 |
||
|
10 |
Система фокусировки Е6 |
мех.эн. свет |
мех.эн. |
сбор. |
фокусирует свет |
4 5 |
5 |
|
|
11 |
Система управления Е7 |
мех.эн. |
мех.эн. |
воздействие |
4 |
6,7 |
||
|
12 |
Экспозицион. устройство Е8 |
свет |
информация |
преобразование |
5 |
4 |
9.Строим потоковую функциональную структуру, которая описывает физическую взаимосвязь.
10.Проводим описание физического принципа действия.
Описание физического принципа действия производится на основе ПФС и поэтому ПФС и физический принцип действия могут быть совмещены.
Принцип историзма
Принцип историзма в ФФА - это история возникновения потребности и различные способы реализации этой потребности раньше, сегодня, а также возможны способы реализации потребности в будущем.
Использование принципа историзма сводится к иерархической матрице удовлетворения потребности.
Иерархическая матрица удовлетворения потребности
Потребность: получение изображения объекта окружающей среды.
Эту потребность определяют следующие физические операции:
- Рисование.
- Фотографирование.
Технические решения:
- уголь, карандаш, ручка, краски
- камера обскура, механический фотоаппарат, электронный фотоаппарат, фотоаппарат с автоматической настройкой,
цифровой фотоаппарат.
Иерархическая матрица удовлетворения потребности
Наличие закономерностей развития
Закономерность стадийного развития
В процессе развития человек передает свои функции техническому объекту.
Основные функции человека:
- Технологическая (Т)
- Энергетическая (Э)
- Управленческая (У)
- Планирующая (П)
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
Человек |
ТЭУП |
ЭУП |
УП |
П |
- |
|
|
Фотоаппарат |
- |
Т |
ТЭ |
ТЭУ |
ТЭУП |
Я считаю, что фотоаппарат «Зенит» находится на 1 стадии развития, потому что человек управляет фотоаппаратом, воздействует на него (механическая энергия) и планирует его действия.
Аппроксимация значений разрешающей способности объективов
|
Годы |
Разрешающая способность |
|
|
1749 |
10 |
|
|
1862 |
18 |
|
|
1870 |
20 |
|
|
1880 |
22 |
|
|
1891 |
30 |
|
|
1895 |
45 |
|
|
1900 |
58 |
|
|
1906 |
70 |
|
|
1912 |
85 |
|
|
1918 |
96 |
|
|
1933 |
104 |
|
|
1940 |
110 |
|
|
1969 |
117 |
|
|
1982 |
119 |
|
|
1995 |
120 |
Графический вид:
Метод ранжирования
Недостатки фотоаппарата:
1.Громоздкий
2.Нет автоматической системы перемотки
3.Нет автоматической настройки
4.Нет встроенной вспышки
5.Тяжелый.
|
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Кол. повт. |
Ранг |
|
|
1 |
- |
2 |
3 |
4 |
5 |
0 |
5 |
|
|
2 |
2 |
- |
3 |
2 |
2 |
3 |
2 |
|
|
3 |
3 |
3 |
- |
3 |
3 |
4 |
1 |
|
|
4 |
4 |
2 |
3 |
- |
4 |
2 |
3 |
|
|
5 |
5 |
2 |
3 |
4 |
- |
1 |
4 |
Как видно из таблицы 1 ранг получил 3 недостаток - нет автоматической настройки.
Метод гирлянд ассоциаций
Алгоритм1.Формулировка проблемной ситуации. Установление объекта исследования (наименование). Определение синонимов объекта. |
Пример Проблема - необходимо усовершенствовать фотоаппарат. Объект - фотоаппарат. Синонимы - фотокамера, камера. |
|
|
2.Произвольный выбор случайных объектов. Получение гирлянды случайных объектов. |
Случайные объекты - игрушка, часы, сумка, подставка. |
|
|
3.Составление комбинаций из элементов гирлянды синонимов и гирлянды случайных объектов. |
Фотоаппарат с часовым механизмом, сумка для камеры, фотоаппарат с подставкой, игрушечный фотоаппарат. |
|
|
4.Составление перечня признаков случайных объектов |
Часы: механические, квадратные, электронные, пластмассовые, ручные, настенные, деревянные, золотые, круглые.Подставка: металлическая, деревянная, высокая, пластмассовая. Игрушка: мягкая, резиновая, деревянная, пластиковая, цветная. Сумка: кожаная, матерчатая, объемная, маленькая, дамская. |
|
|
5.Генерирование идеи путем поочередного присоединения к объекту и его синонимам признаков случайных объектов. |
Механический фотоаппарат, квадратная камера, электронный фотоаппарат, пластиковый фотоаппарат, маленькая фотокамера, цветной фотоаппарат, дамский фотоаппарат, кожаная камера. |
|
|
6.Из признаков случайных объектов генерируются гирлянды ассоциации. |
Электроникатехника-компьютер-программа. Механика-шестеренка-механизм-машина-авария-дорога.Пластик-окно-погода- дождь-вода. Рисунок-портрет-стена-бетон-дом. |
|
Кожа-стиль-куртка-фигура-модель-диета-вес.Квадрат-кубик-игра-дети-огород-жара-солнце-батарея. |
||
|
7.Генерирование новых идей. К элементам гирлянды синонимов постепенно нужно присоединить элементы гирлянд ассоциаций. |
Электронный фотоаппарат, фотоаппарат с программнымуправлением, фотоаппарат для подводной съемки, игрушечный фотоаппарат, стильный фотоаппарат, легкий фотоаппарат, фотоаппарат с солнечными батареями, кожаный фотоаппарат. |
|
8.Оценка и выбор рациональных вариантов идей. Идеи разбивают на 3 группы:1 - рациональные идеи; 2 - идеи сомнительной полезности; 3 - нерациональные идеи. |
Рациональные идеи: электронный фотоаппарат, пластиковый фотоаппарат, фотоаппарат с программным управлением, фотоаппарат для подводной съемки Идеи сомнительной полезности: игрушечный фотоаппарат, стильный фотоаппарат. Нерациональные идеи: фотоаппарат с солнечными батареями, кожаный фотоаппарат. |
Матричный метод принятия решений
Х - альтернативные решения;
К - критерии;
В - вес критерия Вj = 1
А - оценки 1<Aij <10
|
Критерии |
Масса |
Дизайн |
Удобство управлен. |
АijBj |
|
|
Вес критер. Альтернат. |
0,3 |
0,2 |
0,5 |
||
|
Пластиковый фотоаппарат |
2,79 |
1,47 |
36 |
7,1 |
|
|
Фотоаппарат с программным управлением |
2,48 |
1,47 |
4,59 |
8,3 |
|
|
Стильный фотоаппарат |
2,48 |
1,89 |
3,57 |
7,7 |
|
|
Электронный фотоаппарат |
2,48 |
1,47 |
48 |
7,8 |
Как видно из таблицы, максимальное значение АijBj = 8,3 следовательно, фотоаппарат с программным управлением можно считать самым лучшим.
Морфологический метод
1.Стадия анализа.
Разбиваем объект на морфологические признаки.
Объект - фотоаппарат.
Фотоаппарат состоит из:
- корпуса;
- объектива;
- затвора;
- диафрагмы;
- системы управления.
2.Рассматриваем различные варианты реализации морфологических признаков.
Корпус (материал): пластмасса, металл.
Объектив: пластик, съемный, несъемный.
Затвор: в виде шторок, секционный.
Диафрагма: пластик.
Система управления: автоматическая, неавтоматическая.
Матрица
|
1 |
2 |
3 |
||
|
1.Корпус |
Пластмасса |
Металл |
||
|
2.Объектив |
Пластик |
Съемный |
Несъемный |
|
|
3.Затвор |
В виде шторок |
Секционный |
||
|
4.Диафрагма |
Пластик |
|||
|
5.Сист.управлен. |
Автоматическая |
Неавтоматическая |
3.Стадия синтеза.
Здесь мы комбинируем решения из различных вариантов реализации.
Рассматриваем все возможные комбинации.
Техническое решение 1 (ТР 1): Фотоаппарат с пластмассовым корпусом,
пластиковым объективом, затвором в виде шторок, пластиковой диафрагмой, и с неавтоматической системой управления.
ТР 2: Фотоаппарат с металлическим корпусом, съемным объективом, секционным затвором, пластиковой диафрагмой, и автоматической системой управления.
ТР 3: Фотоаппарат с пластиковым корпусом, несъемным объективом, секционным затвором, пластиковой диафрагмой, и автоматической системой управления.
Метод расстановки приоритетов
Альтернативные решения:
Х1 - Фотоаппарат с программным управлением;
Х2 _ Пластиковый облегченный фотоаппарат;
Х3 - Электронный фотоаппарат.
Критерии:
К1 - удобство управления;
К2 - Масса;
К3 - Дизайн.
1.Для каждого критерия поочередно проводим сравнение альтернативных решений.
К1 X1 > X2 K2 X1 < X2
X1 > X3 X1 = X3
X2 > X3 X2 > X3
K3 X1 < X2
X1 < X3
X2 = X3
2. Строим квадратичную матрицу.
|
Альт Альт |
Х1 |
Х2 |
Х3 |
по строке |
Рi1 |
Рi1 |
|
|
Х1 |
1 |
1,5 |
1,5 |
4 |
11,5 |
0,46 |
|
|
Х2 |
0,5 |
1 |
0,5 |
2 |
5,5 |
0,22 |
|
|
Х3 |
0,5 |
1,5 |
1 |
3 |
8 |
0,32 |
|
|
25 |
1 |
Р11= 1*4+1,5*2+1.5*3 = 11,5
Р21= 0,5*4+1*2+0,5*3 = 5,5
Р31= 0,5*4+1,5*2+1*3 = 8
|
Альт Альт |
Х1 |
Х2 |
Х3 |
по строке |
Рi2 |
Рi2 |
|
|
Х1 |
1 |
0,5 |
1 |
2,5 |
7 |
0,274 |
|
|
Х2 |
1,5 |
1 |
1,5 |
4 |
11,5 |
0,452 |
|
|
Х3 |
1 |
0,5 |
1 |
2,5 |
7 |
0,274 |
|
|
25,5 |
1 |
Р12= 1*2,5+0,5*4+1*2,5 = 7
Р22= 1,5*2,.5+1*4+1,5*2,5 = 11,5
Р32= 1*2,5+0,5*4+1*2,5 = 7
|
Альт Альт |
Х1 |
Х2 |
Х3 |
по строке |
Рi3 |
Рi3 |
|
|
Х1 |
1 |
0,5 |
0,5 |
2 |
5,5 |
0,216 |
|
|
Х2 |
1,5 |
1 |
1 |
3,5 |
10 |
0,392 |
|
|
Х3 |
1,5 |
1 |
1 |
3,5 |
10 |
0,392 |
|
|
25,5 |
1 |
Р13= 1*2+0,5*3,5+0,5*3,5 = 5,5
Р23= 1,5*2+1*3,5+1*3,5 = 10
Р33= 1,5*2+1*3,5+1*3,5 = 10
3.Определяем значимость критериев.
К1 > K2
K1 > K3
K2 > K3
|
Крит Крит |
К1 |
К2 |
К3 |
по строке |
Bj |
Bj |
|
|
К1 |
1 |
1,5 |
1,5 |
4 |
11,5 |
0,46 |
|
|
К2 |
0,5 |
1 |
1,5 |
3 |
8 |
0,32 |
|
|
К3 |
0,5 |
0,5 |
1 |
2 |
5,5 |
0,22 |
|
|
25 |
1 |
В1 = 1*4+1,5*3+1,5*2 = 11,5
В2 = 0,5*4+1*3+1,5*2 = 8
В3 = 0,5*4+0,5*3+1*2 = 5,5
4. Для каждого альтернативного решения вычисляем комплексный приоритет.
Рi комп = Рij* Bj
P1 комп = 0,46*0,46+0,274*0,32+0,216*0,22 = 0,3468
P2 комп = 0,22*0,46+0,452*0,32+0,392*0,22 = 0,33208
P3 комп = 0,32*0,46+0,274*0,32+0,392*0,22 = 0,32112
Максимальное значение = 0,3468 имеет P1 комп. Следовательно альтернативное решение Х1 - Фотоаппарат с программным управлением - это самое лучшее решение.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные характеристики ракетного двигателя и целесообразные области их применения. Описание двигателя РД-583, определение влияния соотношения компонентов на его энергетические характеристики. Анализ процессов в рабочем теле энергетической установки.
курсовая работа [345,3 K], добавлен 06.10.2010Общее описание и сферы применения стали 30 ХГС, ее критические точки, оценка преимуществ и недостатков, назначение. Получение структуры перлит + феррит, перлита с минимальным количеством феррита, мелко- и крупноигольчатого мартенсита, структуры сорбит.
контрольная работа [1022,3 K], добавлен 21.12.2010История строительства, производственно-технического развития, становления коллективов машиностроительных предприятий. Специализация выпускаемой заводами продукции. Технические характеристики используемого оборудования. Структура управления компаний.
отчет по практике [38,0 K], добавлен 22.09.2015Приточная система вентиляции, ее внутреннее устройство и взаимосвязь элементов, оценка преимуществ и недостатков использования, требования к оборудованию. Мероприятия по энергосбережению, автоматизация управления энергоэффективных вентиляционных систем.
курсовая работа [476,9 K], добавлен 08.04.2015Характеристика прототипа летательного аппарата: компоненты топлива, тяга двигателя и давление в камере сгорания. Краткие теоретические сведения о ракете Р-5, проведение термодинамического расчета двигателя. Профилирование камеры сгорания и сопла.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 06.10.2010Построение структурной модели автотранспортного цеха Пермского порохового завода. Расчет затрат на создание и функционирование объекта. Построение функционально-структурной модели и диаграммы. Составление проекта плана-графика внедрения рекомендаций.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 13.11.2013Изучение методов измерения шероховатости поверхности. Анализ преимуществ и недостатков метода светового сечения и теневой проекции профиля. Оценка влияния шероховатости, волнистости и отклонений формы поверхностей деталей на их функциональные свойства.
курсовая работа [426,6 K], добавлен 03.10.2015Рассмотрение механизма протекторной защиты от коррозии, ее преимуществ и недостатков. Построение схемы протекторной защиты. Определение параметров катодной защиты трубопровода, покрытого асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна.
контрольная работа [235,4 K], добавлен 11.02.2016Принцип действия муфты рабочей. Анализ компонентной модели, отражающей состав объекта и иерархию его элементов. Выявление существующих недостатков, оптимальный путь их устранения. Определение нежелательных эффектов по результатам функционального анализа.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 11.01.2015Общая характеристика и отличительные особенности литейных латуней (ЛЦ404С17, ЛЦ40МцЗЖ ЛЦ30АЗ), сфера их практического применения, оценка преимуществ и недостатков. Свойства распространенных латунных сплавов. Температура критических точек материала.
контрольная работа [29,1 K], добавлен 28.08.2015Транспортирование заготовок и деталей: классификация способов и их отличительные особенности, оценка имеющихся преимуществ и недостатков. Специальные ориентирующие устройства для деталей, их значение и принципы работы. Автоматические манипуляторы.
реферат [25,8 K], добавлен 18.04.2011Понятие и общая характеристика порошковой металлургии, используемые в ней методы и инструменты, оценка преимуществ и недостатков. Получение порошка исходного материала. Принцип действия вибрационной мельницы. Этапы и значение процесса прессования.
презентация [330,4 K], добавлен 16.04.2015Общие сведения о древесных композиционных материалах, их классификация и разновидности, направления и особенности практического применения. Инновационный композиционный материал, оценка его главных преимуществ и недостатков, перспективы развития.
реферат [273,8 K], добавлен 12.07.2015Понятие и функции легирующих элементов, их классификация и разновидности. Основные принципы маркировки сталей. Коррозионностойкие сплавы на железоникелевой и никелевой основе. Двухслойные стали, их свойства, оценка преимуществ и недостатков применения.
контрольная работа [62,4 K], добавлен 21.04.2013Сущность и особенности механизма электроискровой обработки материалов, оценка его преимуществ и недостатков. Технология ультразвуковой и анодно-механической и электроимпульсной обработки, лазером и электронным лучом, пластическим деформированием.
контрольная работа [40,6 K], добавлен 25.03.2010Разработка алгоритма проектирования конструктивной основы производства обуви, выбор ассортимента. Классификация конструкции верха изделия, составление кода. Технический проект, аппроксимация контуров деталей. Расчет трудоемкости сборки заготовки изделия.
курсовая работа [147,6 K], добавлен 05.10.2011Структура и основные элементы, принцип работы и назначение, работа испарителя. Аммиак, его свойства, особенности применения, оценка недостатков и преимуществ. Холодильные и морозильные камеры: устройство, разновидности, сферы применения на сегодня.
контрольная работа [21,6 K], добавлен 10.11.2010Понятие и функции резьбовых соединений, их классификация и разновидности, условия и возможности практического применения, оценка преимуществ и недостатков. Крепежные детали. Усилия на затянутом соединении, принципы их расчета. Заклепочные соединения.
презентация [1,1 M], добавлен 24.02.2014Общая характеристика и механические свойства титана как металла. Оценка главных преимуществ и недостатков титановых сплавов, сферы их практического применения и значение в кораблестроении. Батискаф "Алвин": история проектирования и построения, проблемы.
реферат [161,2 K], добавлен 19.05.2015Сущность и классификация методов контактной сварки по форме сварного соединения, роду сварочного тока и характеру протекания производственного процесса. Оценка преимуществ и недостатков контактной сварки, используемое в ней оборудование и материалы.
презентация [1,0 M], добавлен 04.07.2014
