Практикум по теории гироскопов с применением компьютерных технологий + СD

Настоящая книга продолжает и развивает создаваемый авторами общий научно-образовательный мультимедийный комплекс по теории гироскопов.
Первая часть этого комплекса (книга + CD) «Общая и прикладная теория гироскопов с применением компьютерных технологий» издана в ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» в 2010 г.
Цель создания настоящей книги — реализация единой концепции обучения «теория + практика + контроль знаний и умений» по теории гироскопов с применением современных инновационных мультимедийных компьютерных технологий.
Содержание практических и учебно-исследовательских задач по теории гироскопов разделено на 3 главы и 13 подразделов.
В электронном варианте практикума на CD представлены лекции, практические и учебно-исследовательские задачи по теории гироскопов в виде пакетов презентационных слайдов в программной среде PowerPoint. В практикуме предусмотрены компью-терное моделирование и динамическая трехмерная визуализация принципов действия и решений уравнений движения рассматриваемых типов гироскопов с помощью разработанного авторами специализированного программного обеспечения.
Для экспресс-контроля теоретических знаний и практических умений и навыков разработан универсальный программный комплекс и специализированные тесты, в кото-рых может изменяться содержание и форма заданий.
Данная книга и электронный вариант практикума предназначены для преподавателей, они могут быть использованы для дистанционного обучения студентов и аспирантов и их самообучения.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. Общая концепция сборника практических и учебно-исследовательских задач с экспресс-контролем знаний и навыков по теории гироскопов
ГЛАВА 1. Физическая природа гироскопических явлений, «классические» двух- и трехстепенные гироскопы с быстровращающимся ротором
1.1. Гироскопический момент в гироскопах с быстровращающимся ротором, гироскопы Лагранжа, Эйлера
1.1.1. Компьютерное моделирование прецессионного вращения. Практические задачи 1-го уровня сложности
1.1.2. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «Gyro-V», «Gyro-N». Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
1.2. Гироскоп в кардановом подвесе, указатель направления ортодромии, гиромаятник-гировертикаль
1.2.1. Практические задачи 1-го уровня сложности с использованием программ динамической визуализации
1.2.2. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «Gyro-K-N», «Gyro-K-V». Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
1.3. Тренажеры на основе гироскопического эффекта. Гироскопический тренажер Powerball-Gyro.L
1.3.1. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «Powerball». Учебно- исследовательские задачи 2-го уровня сложности
ГЛАВА 2. Практикум по гироскопам различных типов с использованием компьютерного моделирования
2.1. Практические и учебно-исследовательские задачи для гироскопов поплавкового типа с использованием компьютерной ЗБ-модели
2.1.1. Практические задачи 1-го уровня сложности с использованием программы динамической визуализации «PGP»
2.1.2. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «PGP». Учебно-исследовательские задачи 2-гоуровня сложности.
2.2. Практические и учебно-исследовательские задачи для динамически настраиваемых гироскопов с ис-пользованием компьютерной ЗП-модели
2.2.1. Практические задачи 1-го уровня сложности с использованием программы динамической визуализации «DNG»
2.2.2. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «DNG». Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
2.3. Практические и учебно-исследовательские задачи для электростатических сферических гироскопов с использованием компьютерной ЗБ-модели
2.3.1. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «ESG». Учебно- исследовательские задачи 2-го уровня сложности
2.4. Практические и учебно-исследовательские задачи для волновых твердотельных гироскопов с использованием компьютерной модели
2.4.1. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «VTG». Учебно- исследовательские задачи 2-гоуровня сложности
2.5. Практические и учебно-исследовательские задачи для микромеханических гироскопов RL-, RR- и LL- типов с использованием компьютерных ЗП-моделей
2.5.1. Камертонный микромеханический гироскоп RL типа. Краткие сведения по теории
2.5.2. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «MMGJtamerton». Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
2.5.3. Микромеханический гироскоп RR-muna с кардановым подвесом чувствительного элемента. Краткие сведения по теории
2.5.4. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «MMGJcard». Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
2.5.5. Роторный микромеханический гироскоп RR-muna. Краткие сведения по теории
2.5.6. Компьютерные эксперименты в программе дина-мической визуализации «MMG_ rotor». Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
2.5.7. Планарный микромеханический гироскоп LL-muna.
Краткие сведения по теории
2.5.8. Компьютерные эксперименты в программе дина-мической визуализации «MMG_р1апаг». Учебно- исследовательские задачи 2-го уровня сложности
2.5.9. Суперминиатюрные микромеханические гироскопы LL-, RR- и LR-munoe. Краткие сведения по теории
2.5.10. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «SMMG1». Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
2.5.11. Микромеханические датчики угловой скорости на основе кольцевого резонатора
2.6. Практические и учебно-исследовательские задачи для лазерных и волоконно-оптических гироскопов с использованием компьютерной модели
2.6.1. Компьютерные эксперименты в программе динамической визуализации «VOG». Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
ГЛАВА 3. Гироскоп как сложная система с тепловыми, термо-упругими, аэрогидромеханическими и оптическими процессами. Компьютерная визуализация различных физических процессов
3.1. Математические модели и методы исследования теп¬ловых возмущений в гироскопах и их элементах
3.1.1. Метод элементарных балансов.
Краткие сведения по теории
3.1.2. Моделирование тепловых процессов в платах электроники и гироскопах в программах динамической визуализации. Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
3.2. Математические модели термоупругости и упругостидля исследования напряженно-деформированного состояния гироскопов и их элементов
3.2.1. Компьютерные эксперименты по исследованию напряженно-деформированного состояния платы. Учебно-исследовательские задачи 2-го уровня сложности
3.3. Математические модели механики жидкостей и газов для исследования гидромеханических процессов в гироскопах и их элементах
3.4. Математические модели и методы для исследования физических процессов в волоконно-оптических гироскопах
Заключение
Литература
Ответы и решения практических задач
Приложения:
Приложение 1
1. Программный комплекс для экспресс-контроля теоретических знаний и практических навыков по теории гироскопов
Приложение 2
2. Экспресс-контроль
3. Таблица правильных ответов
4. Инструкция. Тестовые вопросы экспресс-контроля