Математические методы в инжиниринге металлургического оборудования и технологий

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 3004 

Кафедра инжиниринга технологического оборудования

А.А. Герасимова 
 
 

Математические методы 
в инжиниринге  
металлургического  
оборудования и технологий 

Учебное пособие 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва 2017 

УДК 669.02/.09 
 
Г37 

Р е ц е н з е н т  
д-р техн. наук, проф. А.Г. Радюк 

Герасимова А.А. 
Г37  
Математические методы в инжиниринге металлургического 
оборудования и технологий : учеб. пособие / А.А. Герасимова. – М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2017. – 41 с. 
ISBN 978-5-906846-88-4 

Содержит основные требования к организации, выполнению и оформлению курсовых работ по дисциплине «Математические методы в инжиниринге металлургического оборудования и технологий», которые предусмотрены 
учебными планами высших учебных заведений, ведущих подготовку магистров по направлениям подготовки 22.04.02 «Металлургия» и 15.04.02 «Технологические машины и оборудование».  
Предназначено для студентов, обучающихся в НИТУ «МИСиС» по магистерской программе «Инжиниринг металлургического оборудования и технологий», «Инжиниринг технологических машин и оборудования», «Инжиниринг лазерной техники и технологий», и преподавателей, ведущих занятия 
по данной дисциплине. Может быть полезно студентам и аспирантам других 
профилей и направлений. 
 

УДК 669.02/.09 

 
 А.А. Герасимова, 2017 
ISBN 978-5-906846-88-4 
 НИТУ «МИСиС», 2017 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Предисловие .............................................................................................. 4 
1. Цели и задачи выполнения курсовой работы .................................... 5 
2. Тематика курсовой работы .................................................................. 6 
3. Состав и объем курсовой работы ........................................................ 8 
4. Содержание пояснительной записки ................................................ 10 
4.1. Титульный лист ........................................................................... 10 
4.2. Задание на курсовую работу ....................................................... 10 
4.3. Аннотация .................................................................................... 13 
4.4. Содержание .................................................................................. 13 
4.5. Введение ....................................................................................... 13 
4.6. Разделы основной части .............................................................. 14 
4.7. Заключение ................................................................................... 15 
4.8. Список использованных источников ......................................... 15 
5. Требования к оформлению курсовой работы .................................. 16 
6. Выполнение и защита курсовой работы ........................................... 19 
Библиографический список ................................................................... 20 
Приложение А. Пример выполнения курсовой работы ...................... 21 
 

Предисловие 

Подготовка магистров в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» 
реализуется по основным образовательным программам высшего 
профессионального образования Российской Федерации. 
Дисциплина «Математические методы в инжиниринге металлургического оборудования и технологий» относится к дисциплинам 
обязательного курса студентов профессионального цикла магистерской программы «Инжиниринг металлургического оборудования и 
технологий» направлений 22.04.02 «Металлургия» и 15.04.02 «Технологические машины и оборудование». 
Дисциплина имеет общенаучную направленность и предназначена 
для приобретения студентами компетенций в использовании современных технологий при проектировании металлургического оборудования и технологий. 

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ 
РАБОТЫ 

Целью курсовой работы является закрепление знаний студентов, 
полученных при изучении дисциплины «Математические методы в 
инжиниринге металлургического оборудования и технологий», а 
также приобретение умений на основе полученных знаний для формирования частных компетенций выпускника. 
Основные задачи курсовой работы: 
– уметь использовать основные математические методы, применяемые при разработке и конструировании металлургического оборудования и технологий; принципы и основные приемы конструирования, расчета и исследования механизмов, металлургических агрегатов; 
– уметь правильно сформулировать математическую постановку 
задачи, эффективно использовать в практических расчетах математическое программное обеспечение, составлять программные реализации алгоритмов изучаемых методов, проводить статистическую 
обработку экспериментальных данных; 
– овладеть методами численного решения задач, методикой подбора оптимальных эмпирических зависимостей и уметь реализовывать алгоритмы численных методов. 
Курсовая работа направлена на реализацию способностей студента и развитие навыков самостоятельно и творчески подходить к решению реальных задач с применением современных достижений 
науки и техники. 

2. ТЕМАТИКА КУРСОВОЙ РАБОТЫ 

В зависимости от профиля магистерской программы студентов по 
дисциплине «Математические методы в инжиниринге металлургического оборудования и технологий» предусмотрена различная тематика курсовой работы. 
Для студентов, обучающихся в НИТУ «МИСиС» по профилю 
«Инжиниринг металлургического оборудования и технологий», 
предлагается следующий примерный список тем для выполнения 
курсовой работы: 
1. Расчет узлов металлургического оборудования при использовании современных математических методов в инжиниринге металлургического оборудования и технологий. 
2. Основные технологии использования вычислительных систем 
для решения различных задач проектирования и разработки технологического оборудования. 
3. Анализ современных методов моделирования работы технологического оборудования и технологий. 
4. Анализ основных методов комплексного моделирования технологических процессов в металлургии. 
5. Анализ современных математических методов, используемых в 
инжиниринге металлургического оборудования и технологий. 
Для студентов, обучающихся по профилю «Инжиниринг технологических машин и оборудования», предлагается следующий 
примерный список тем для выполнения курсовой работы: 
1. Расчет узлов металлургического оборудования при использовании современных математических методов в инжиниринге технологических машин и оборудования. 
2. Основные технологии использования вычислительных систем 
для решения различных задач проектирования и разработки технологического оборудования. 
3. Анализ современных методов моделирования работы технологических машин и оборудования. 
4. Анализ основных методов комплексного моделирования технологических процессов в металлургии. 
5. Анализ современных математических методов, используемых в 
инжиниринге технологических машин и оборудования. 

Для студентов, обучающихся по профилю «Инжиниринг лазерной техники и технологий», предлагается следующий примерный 
список тем для выполнения курсовой работы: 
1. Расчет узлов металлургического оборудования при использовании современных математических методов в инжиниринге лазерной 
техники и технологий. 
2. Основные технологии использования вычислительных систем 
для решения различных задач проектирования и разработки технологического оборудования. 
3. Анализ современных методов моделирования работы лазерной 
техники и технологий. 
4. Анализ основных методов комплексного моделирования технологических процессов в металлургии. 
5. Анализ современных математических методов, используемых в 
инжиниринге лазерной техники и технологий. 
В результате выполнения курсовой работы студент должен закрепить свои знания в основных принципах построения математических 
моделей и способа их выбора, состава и условия использования основных математических методов, используемых при разработке и 
конструировании технологических машин и оборудования. А также 
должен правильно научиться сформулировать математическую постановку задачи, эффективно использовать в практических расчетах 
математическое программное обеспечение, составлять программные 
реализации алгоритмов изучаемых методов, проводить статистическую обработку экспериментальных данных. 
Тематика курсовой работы должна быть актуальной и отвечать 
современному уровню развития науки и техники. 

3. СОСТАВ И ОБЪЕМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ 

Курсовая 
работа 
может 
носить 
реферативный, 
расчетнопрактический, 
опытно-экспериментальный 
или 
программноисследовательский характер. От характера работы меняется содержание основной части текстового документа. Курсовая работа выполняется в виде расчетно-пояснительной записки и может включать 
графическую часть. Текстовый документ курсовой работы именуется 
«Курсовая работа». 
Основная часть в текстовом документе курсовой работы реферативного характера состоит из теоретической части, основанной на 
информационном исследовании поставленной проблемы, в которой 
даны история вопроса, уровень разработанности проблемы в теории 
и практике, полученные путем сравнительного анализа литературы. 
Основная часть курсовой работы расчетно-практического характера состоит из раздела, содержащего теоретические основы разрабатываемой темы, и практической части, представленной расчетами, графиками, таблицами, схемами и т.п. 
Основная часть курсовой работы опытно-экспериментального 
характера состоит из раздела, содержащего теоретические основы 
разрабатываемой темы, и практической части, в которой содержится 
план проведения эксперимента, характеристики методов экспериментальной работы, обоснование выбранного метода, основные этапы эксперимента, обработка и анализ результатов опытноэкспериментальной работы. 
Курсовую работу программно-исследовательского характера 
можно отнести к разновидности опытно-экспериментальной работы. 
Целью такой работы является исследование недокументированных 
(плохо документированных) функций, параметров и характеристик 
разработанной другими лицами программы или программного пакета. Основная часть курсовой работы программно-исследовательского 
характера состоит из раздела, содержащего информационные основы 
разрабатываемой темы, и практической части, в которой содержатся 
план и основные этапы исследований, обработка, анализ и формулировка полученных результатов. 
Курсовая работа по дисциплине «Математические методы в инжиниринге металлургического оборудования и технологий» должна 
состоять из пояснительной записки и графической части, выполнен

ной с применением современных компьютерных технологий; они 
должны быть представлены в печатном и электронном виде. 
Графическая часть работы обычно входит в состав пояснительной 
записки, в зависимости от выбранной тематики курсовой работы. 
Чертежи и схемы выполняются в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД. Для сравнительно сложных чертежей допускается 
приложение качественных ксерокопий или сканированных изображений. 
Пояснительная записка оформляется в одном экземпляре в виде 
машинописного текста объемом 20–30 страниц (1800 знаков на странице). Она должна иметь следующую структуру наименований разделов и примерный их объем (печатных страниц): 
Титульный лист 
1 
Задание на курсовую работу 
1 
Аннотация 
1 
Содержание 
1 
Введение 
1–2 
Разделы основной части 
15–20 
Заключение 
1 
Список использованных источников 
1 
Приложения 
до 2 

4. СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ 

4.1. Титульный лист 

Титульный лист пояснительной записки к курсовой работе содержит 
данные об учебном заведении, названии темы, фамилии и инициалах 
магистранта, руководителя и консультантов по разделам. Он является 
стандартной формой, заполняется только в печатном виде (рис. 4.1). 
Название института, кафедры и направления подготовки выполняют прописными (заглавными) буквами, темы – также прописными 
буквами и располагают по центру. 
При написании фамилии и инициалов лиц, подписавших работу, 
инициалы помещают после фамилии через пробел. 
Подписи на титульном листе должны быть выполнены только 
черными чернилами (пастой). 

4.2. Задание на курсовую работу 

Задание на выполнение курсовой работы – стандартная форма, 
которая выдается на кафедре, заполняется руководителем при участии студента и утверждается заведующим кафедрой (рис. 4.2). 
В задании указываются тема работы, исходные данные, основные 
этапы ее выполнения и срок сдачи. Задания на курсовые работы 
должны предусматривать комплексное решение поставленной задачи 
и включать непосредственно вопросы технического, организационного, социального и экономического характера. 
При составлении заданий на курсовые работы следует учитывать 
разработку проектных решений: 
1) организационно-технического характера с учетом конструктивных и технологических особенностей оборудования, определения 
основных параметров системы и выполнения необходимых инженерных расчетов; 
2) социального характера, направленных на выполнение требований безопасности жизнедеятельности, экологической чистоты технологических процессов и технической эстетики; 
3) экономического характера, учитывающих технико-экономическую эффективность их применения. 
Каждое задание отвечает уровню подготовки студентов и времени, отводимому на выполнение курсовой работы. Разработка проектных решений должна содержать элементы новизны и прогрессивности, обеспечивающие условия для приобретения студентами практических навыков самостоятельной творческой работы. 

Рис. 4.1. Рекомендуемый образец титульного листа