Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятието Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Особености на внедряването на нелинейни процеси в системи с хаотична динамика

<== предишна статия | следващата статия ==>

Много често срещано явление е характерно за много нелинейни системи. е хаос . Неговото откритие е едно от най-забележителните събития в науката от 20-ти век. Изследването на хаоса, неговите закони, начини на възникване, възможни приложения в различни области на знанието привличат вниманието на много изследователи, теоретици и експериментатори. Това е едно от най-интересните и най-бързо развиващите се в съвременната теория на колебанията и нелинейната динамика.

Помислете например за поведението на система, състояща се от топка и две дупки. При липсата на външни влияния в такава система съществуват две стабилни състояния. Но ако се направи такава система периодични трептения с достатъчно голяма амплитуда, то топката случайно ще скочи от една дупка в друга. Поведението на топката става непредсказуемо, произволно, честотният му спектър ще бъде широк. Възбуждането на такъв непрекъснат честотен спектър, който се намира под честотата на външното действие, е една от забележителните черти на хаотичните колебания.

Инженерите отдавна знаят за хаоса, наричайки го шум, шум, турбуленция, причината за случайни грешки при измерванията и т.н. В този случай, коефициентът на несигурност се използва за оценка на ефекта от неизвестни ефекти.

Понастоящем има следните твърдения за хаоса:

• Хаотичните движения могат да се появят дори в нелинейни детерминистични системи от нисък порядък, което дава надежда да се разбере източникът на неуправляемия шум и се научи да го контролира;

· Изследванията в областта на нелинейната динамика донесоха нови идеи и методи за записване на хаотични колебания във физическите системи и количествен анализ на “ детерминистичния шум ”, използвайки такива мерки като фракталната размерност , показателите на Ляпунов , ентропийните показатели на хаотичните процеси .

Хаотичните колебания в простите системи възникват само при наличието на силна нелинейност. Например, за електрически, механични, акустични, химически, биологични и други системи могат да се получат хаотични колебания поради наличието на нелинейни еластични елементи на конструкциите, индуктивности, капацитети, нелинейно затихване, наличие на мъртъв ход и пропуски, нелинейна обратна връзка, диоди, транзистори и др. п.

Основната характеристика на нелинейните колебателни системи е свързана с факта, че колебанията на различни амплитуди в него се срещат по различни начини. Като цяло, това свойство може да бъде формулирано по такъв начин, че несъвпадащите фазови траектории да отговарят на различна динамика в природата: те посещават различни области на фазовото пространство, а нелинейността е в това, че в различни региони потокът от траектории е подреден по различен начин.

В нелинейни системи с повече от три динамични променливи, в някои случаи може да възникне такъв тип динамично поведение, когато всяко две движения, характеризиращи се с подобни начални условия, постепенно се отдалечават една от друга, така че след определено време те стават значително различни. Така системата демонстрира динамичен хаос . Това е режим, характеризиращ се с неправилна, случайна процесна промяна, промяна на динамичните променливи във времето и, освен това, поради сложната динамика на системата, а не от външно влияние на шума върху нея.

В дисипативните системи хаосът е свързан с присъствието в фазовото пространство на странни атрактори - сложни фрактални множества, които привличат всички траектории от пула атрактори.

Например, един от примерите за хаотична динамика възниква в проблема с конвекцията на флуид в пръстеновидната тръба, нагрята отдолу и охлаждана от горе. Тъй като нагряваният флуид е по-лек от студ, той ще се покачва нагоре, а студеният ще се движи надолу. Следователно при достатъчно висок интензитет на нагряване е възможно появата на конвективен поток.

Фиг. 14.1 Времеви зависимости на динамичните променливи x, y, z, получени чрез числено интегриране на уравненията на Лоренц.

Фиг. 14.2 Проблемът за конвекцията в затворена тръба (а), зависимости на динамичните променливи (б) и странен атрактор (в).

<== предишна статия | следващата статия ==>





Вижте също:

Mössbauer ефект

Физическите основи на оже-спектроскопията и неутронната дифракция

Еволюционно моделиране

Концепциите на класическата и квантовата системи

Ядрен гама-резонанс

Въглеродни нанотръби

Концепцията за "меки измервания"

Нелинейни колебателни процеси в многостепенни системи

Физически основи на нанотехнологиите, получаване на наноматериали

Старк ефект

Квантово-механично обяснение на явлението свръхпроводимост

Сканиращи магнитни микроскопи на базата на интерферометри SQUID

Връщане към съдържанието: Съвременни фундаментални и приложни изследвания в приборостроенето

Видян: 2688

11.45.9.61 © ailback.ru не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно ползване. Има ли нарушение на авторските права? Пишете ни Обратна връзка .