Моделирование и оптимизация процессов в металлургии
Beschreibung: Рассматриваются современные методы и алгоритмы термодинамического анализа фазовых и химических равновесий сложных систем, многоэлементные гетерогенные среды, методы термодинамического моделирования, включающие оценку достоверности результатов, анализ особенностей и результатов термодинамического моделирования применительно к металлургическим процессам, описание и свойства, а также возможности пакетов программ HSC Сhemistry и Metsim.
Betrag der Credits: 5
Пререквизиты:
- Теория металлургических процессов
Arbeitsintensität der Disziplin:
| Unterrichtsarten | Uhr |
|---|---|
| Vorträge | 15 |
| Praktische Arbeiten | 30 |
| Laborarbeiten | |
| AASAL (Autonomes Arbeiten der Schüler unter Anleitung des Lehrers) | 30 |
| SE (Studentisches Eigenarbeiten) | 75 |
| Endkontrollformular | экзамен |
| Form der Endkontrolle | устный |
Komponente: Вузовский компонент
Zyklus: Базовые дисциплины
Цель
- Приобретение знания теоретических основ и практических навыков компьютерного моделирования технологических процессов и других объектов в металлургии
Задача
- Овладение методами и практическими приемами моделирования важнейших процессов для исследования этих процессов и для дальнейшего оптимального управления ими
Результат обучения: знание и понимание
- Сущность металлургического эксперимента; основные статистические критерии и их оценку; основные понятия моделирования и приемы построения моделей n-факторного эксперимента; методы получения математических уравнений, описывающих эксперимент; методы математического анализа роизводственной еятельности металлургического предприятия.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Правильно ставить задачу, определять пути решения и прогнозировать результат; рассчитывать по результатам эксперимента линейные и нелинейные регрессионные модели, проверять их адекватность и принимать обоснованные решения о выборе моделей; планировать факторный эксперимент для поиска оптимума, анализировать полученные результаты
Результат обучения: формирование суждений
- Владеть компьютерным моделированием, делающим возможной переработку больших количеств информации в составе математических моделей сложных металлургических объектов
Результат обучения: коммуникативные способности
- Эффективно работать индивидуально, в качестве члена команды по междисциплинарной тематике, а также руководить командой.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Способность представлять результаты исследования в формах отчетов, рефератов, публикаций и публичных обсуждений, способность формулировать практические рекомендации по использованию результатов научных исследований.
Lehrmethoden
Дискуссия, командная работа, индивидуальное обучение
Bewertung des Wissens der Studierenden
| Period | Art der Aufgabe | Gesamt |
|---|---|---|
| 1 Bewertung | Семестровые задания | 0-100 |
| Индивидуальные задания. Тестовый контроль | ||
| 2 Bewertung | Семестровые задания | 0-100 |
| Индивидуальные задания. Тестовый контроль | ||
| Endkontrolle | экзамен | 0-100 |
Die Bewertungspolitik der Lernergebnisse nach Arbeitstyp
| Art der Aufgabe | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Exzellent | Gut | Befriedigend | Ungenügend | |
| Индивидуальные задания | представлено логичное содержание; отражена актуальность рассматриваемой темы, верно определены основные категории; в заключении сформулированы развернутые, самостоятельные выводы | представлено логичное содержание; раскрыта актуальность темы; имеются незначительные ошибки и недочеты по изученному материалу; в заключении сформулированы общие выводы | представлено логичное содержание; актуальность темы раскрыта не полностью; теоретический анализ дан описательно, студент не отразил собственной позиции по отношению к рассматриваемым материалам; не сформулированы выводы | не усвоено и не раскрыто основное содержание материала; отсутствие выводов и обобщений; отказ студента от ответа |
| Устные ответы по контрольным вопросам | демонстрация глубокого и полного знания и понимания всего объема изученного материала; полного понимания сущности рассматриваемых понятий, явлений и закономерностей, теорий, взаимосвязей; умение составлять полный и правильный ответ на основе изученного материала; выделять главные положения, самостоятельно поддерживать ответ конкретными примерами, фактами; самостоятельно аргументировано делать анализ, обобщать выводы | знание всего изученного программного материала; полный и правильный ответ на основе изученных теорий; незначительные ошибки и недочеты при воспроизведении изученного материала, определения понятий, неточности при использовании научных терминов или в выводах и обобщениях; материал излагается в определенной логической последовательности, но при этом допускается одна негрубая ошибка или не более двух недочетов, и студент может их исправить самостоятельно при требовании или при небольшой помощи преподавателя; в основном усвоил учебный материал; подтверждает ответ конкретными примерами | в ответе допущены существенные отклонения от темы; анализ проблемы, предусмотренный вопросом, носит фрагментный, неполный характер; факты не всегда отделяются от мнений, но студент понимает разницу между ними | не усвоено и не раскрыто основное содержание материала; отсутствие выводов и обобщений; грубые ошибки в ответе студента; существенное отклонение от темы и изучаемой программы в процессе изложения ответа; отказ от ответа |
Bewertungsbogen
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Виды моделей и моделирования, классификация моделей
- Моделирование металлургических процессов
- Системный анализ
- Математические методы оптимизации технологических систем
- Теория подобия и анализ размерностей при построении математических моделей
- Статистические методы при построении математических моделей
- Аппроксимация выборочных распределений
- Моделирование материальных и тепловых балансов технологических процессов
- Понятия визуализации в моделировании, методы визуализации
- Примеры моделирования металлургических процессов
Основная литература
- Агеев, Н.Г. Моделирование процессов и объектов в металлургии. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. — 108 с.
- Быкова, П.О. Моделирование объектов и процессов в металлургии. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010. – 132 с.
- Б. М. Горенский, Л. А. Лапина, А. Ш. Любанова, А. В. Паршаков, Р. А. Шигапов, С. В. Капустина. Моделирование процессов и объектов в металлургии. – Красноярск: ИПК СФУ, 2008. – 145 с.
Дополнительная литература
- Советов Б.Я. Моделирование систем: практикум / Б.Я. Советов, С.Ф. Яковлев.М.: Высш. шк., 1999.
- Цымбал, В. П. Математическое моделирование металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1986. - 240 с.
