Доклад на тему Функционально-физический анализ фотоаппарата Зенит
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-06-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
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
Описание функции предназначения.F = {D,G,H }
D - экспонирование ;
G - светочувствительный материал ;
H - с определенными условиями .
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 необхо- димое время экспони- рования. |
| 3 | Диафрагма | Е3 | F3 | Регулирует количество света. |
| 4 | Лентоперема-тывающий механизм | Е4 | F4 | Перематывает фото- пленку на нужную позицию. |
| 5 | Корпус | Е5 | F5 | Защищает и объединяет все элементы фотоап-парата. |
| 6 | Система фокусировки | Е6 | F6 | Фокусирует свет на фотопленку. |
| 7 | Система управления | Е7 | F7 | Управляет затвором и диафрагмой. |
| 8 | Экспозицион-ное устройство | Е8 | F8 | Регулирует время проникновения света. |
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 | № источ ника | № прием ника |
| 1 | Фотопленка V1 | свет | кадр | сбор и накопле ние | потемнение | 6 | |
| 2 | Свет V2 | ||||||
| 3 | Объект V3 | свет | свет | излуче- ние | отражение | 2 | 5 |
| 4 | Человек V4 | инфор мация | мех. энерг. | 12 | 11 | ||
| 5 | Объектив Е1 | свет | свет | проводи мость | преломление | 3 | 7 |
| 6 | Затвор Е2 | мех.эн. свет. | свет | проводи мость | 7 | 1 | |
| 7 | Диафрагма Е3 | свет | свет | проводи мость | 5 | 6 | |
| 8 | Лентоперемат. механизм Е4 | мех.эн. | мех.эн. | воздействие | 4 | 1 | |
| 9 | Корпус Е5 | мех.эн. | мех.эн. | проведе ние. | объединение | 4 | |
| 10 | Система фоку-сировки Е6 | мех.эн. свет | мех.эн. | сбор. | фокусирует свет | 4 5 | 5 |
| 11 | Система управ ления Е7 | мех.эн. | мех.эн. | вохдействие | 4 | 6,7 | |
| 12 | Экспозицион. устройство Е8 | свет | инфор мация | преобра зование | 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 развитияВ 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.
| Алгоритм 1.Формулировка проблемной ситуа- ции. Установление объекта исследования (наименование).Опре- деление синонимов объекта. | Пример Проблема – необходимо усовершен ствовать 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, деревян ная, 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. | Электроника-техника-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 программным управлением, 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 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
5. Проводим сравнение комплексных приоритетов.
Максимальное значение = 0,3468 имеет P1 комп . Следовательно альтернативное решение Х1 – Фотоаппарат с программным управлением – это самое лучшее решение.
