Подготовка и проведение экспериментальных исследований является одним из основных этапов подготовки магистров технических, в частности механических, специальностей (горные и металлургические машины, энергетические и транспортные машины, металлорежущие станки и др.). Этот этап охватывает комплекс вопросов, решаемых последовательно, в который входит:
• постановка цели эксперимента в соответствии с темой магистерской работы;
• разработка физической модели по критериям подобия;
• подготовка и тарировка средств измерения и регистрации;
• проведение эксперимента в разработанной последовательности;
• статистическая обработка полученных данных и получение зависимостей;
• разработка рекомендаций по использованию полученных данных и др.
Именно проведение эксперимента, осмысление его результатов позволяет увеличить объем научного знания об объекте исследования. Далее результаты проведенного эксперимента формализуются в виде статей, докладов на научно-технических конференциях, патентов и др. При этом априори подразумевается возможность повторения эксперимента для получения аналогичных данных и возможного продолжения исследования. При этом должны совпадать используемые термины, методология построения модели, аппаратура и программа измерений.
Времени на подготовку квалификационной работы магистра всегда недостаточно, и часто это время уходит на решение задачи поиска средств измерения. Известно, что уровень развития техники определяется средствами измерения. Точность решения массовых инженерных задач на производстве обуславливается возможностями индикатора перемещения часового типа (рис. 1а), несмотря на появление лазерной техники. Термопары широко используются при испытаниях на усталостную прочность (рис. 1б) и не только. Использование тензорезисторных преобразователей в 1960‑х гг. позволило решить целый ряд задач по оценке динамического нагружения машин (рис. 1в). Наиболее информативным для диагностирования в настоящее время является метод измерения параметров вибрации (рис. 1г).