нестабильность
В динамических системах нестабильность означает, что некоторые выходные данные или внутренние состояния неограниченно увеличиваются со временем. [1] Не все системы, которые не стабильны , нестабильны; системы также могут быть минимально стабильными или демонстрировать предельного цикла поведение .
В строительном проектировании конструкционная балка или колонна могут стать нестабильными при приложении чрезмерной сжимающей нагрузки. За пределами определенного порога структурные прогибы увеличивают напряжения , что, в свою очередь, увеличивает прогибы. Это может принимать форму коробления или деформации. Общая область исследования называется структурной стабильностью .
Нестабильность атмосферы является основным компонентом всех погодных систем на Земле.
Нестабильность в системах управления
[ редактировать ]В теории динамических систем переменная состояния системы называется неустойчивой, если она развивается без ограничений. Сама система называется неустойчивой, если хотя бы одна из переменных ее состояния неустойчива.
В с непрерывным временем теории управления система неустойчива, если любой из корней ее характеристического уравнения имеет действительную часть больше нуля (или если ноль является повторяющимся корнем). Это эквивалентно тому, что любое из собственных значений матрицы состояния имеет либо действительную часть больше нуля, либо, для собственных значений на мнимой оси, алгебраическую кратность больше, чем геометрическая кратность. [ нужны разъяснения ] Эквивалентным условием в дискретное время является то, что по крайней мере одно из собственных значений больше 1 по абсолютному значению или что два или более собственных значений равны и имеют единичное абсолютное значение.
Неустойчивость в механике твердого тела
[ редактировать ]- коробление
- Упругая нестабильность
- Устойчивость Друкера нелинейной конститутивной модели
- Нестабильность Био (сморщивание поверхности эластомеров)
- Бароклинная нестабильность [2]
Нестабильность жидкости
[ редактировать ]
Нестабильность жидкости возникает в жидкостях , газах и плазме и часто характеризуется формирующейся формой; они изучаются в гидродинамике и магнитогидродинамике . К нестабильностям жидкости относятся:
- Баллонная неустойчивость (некоторая аналогия неустойчивости Рэлея – Тейлора); найден в магнитосфере
- Атмосферная нестабильность
- Гидродинамическая неустойчивость или динамическая неустойчивость ( динамика атмосферы )
- Гидростатическая неустойчивость или статическая неустойчивость / вертикальная неустойчивость ( неустойчивость посылки ), термодинамическая неустойчивость ( атмосферная термодинамика )
- Условная или статическая неустойчивость , плавучая неустойчивость , скрытая неустойчивость , нелокальная статическая неустойчивость , условно-симметричная неустойчивость ; конвективная , потенциальная или тепловая неустойчивость , конвективная неустойчивость первого и второго рода ; абсолютная или механическая нестабильность
- Нестабильность Бенара
- Нестабильность дрейфового зеркала
- Неустойчивость Кельвина – Гельмгольца (похожая, но отличная от диокотронной неустойчивости в плазме)
- Нестабильность Рэлея – Тейлора
- Нестабильность Саффмана – Тейлора
- Неустойчивость Плато-Рэлея (аналогично неустойчивости Рэлея-Тейлора)
- Неустойчивость Рихтмайера-Мешкова (аналогично нестабильности Рэлея-Тейлора)
- Ударно-волновая нестабильность
- Нестабильность Бенджамина-Фейра (также известная как модуляционная нестабильность)
Плазменные нестабильности
[ редактировать ]Плазменные неустойчивости можно разделить на две общие группы: (1) гидродинамические неустойчивости (2) кинетические неустойчивости. Нестабильности плазмы также подразделяются на различные режимы – см. этот параграф в разделе «Устойчивость плазмы» .
Нестабильности звездных систем
[ редактировать ]Галактики и звездные скопления могут быть нестабильными, если небольшие возмущения гравитационного потенциала вызывают изменения плотности, усиливающие первоначальное возмущение. Такие нестабильности обычно требуют, чтобы движения звезд были сильно коррелированы, чтобы возмущение не «размазывалось» случайными движениями. После того, как нестабильность прошла, система обычно становится «более горячей» (движения более хаотичными) или более округлой, чем раньше. К нестабильностям в звездных системах относятся:
- Барная неустойчивость быстро вращающихся дисков.
- Нестабильность джинсов
- Нестабильность пожарного рукава [4]
- Гравотермическая нестабильность [5]
- Радиально-орбитальная нестабильность
- Различные нестабильности [ который? ] в холодных вращающихся дисках
Нестабильность суставов
[ редактировать ]Наиболее распространенной остаточной инвалидностью после любого растяжения тела является нестабильность. Механическая нестабильность включает в себя недостаточность стабилизирующих структур и подвижность, превышающую физиологические пределы. Функциональная нестабильность включает периодические растяжения связок или ощущение податливости поврежденного сустава. [6] Травмы вызывают проприоцептивный дефицит и нарушение постурального контроля в суставе. Лица с мышечной слабостью, скрытой нестабильностью и нарушением постурального контроля более подвержены травмам, чем люди с лучшим постуральным контролем. Нестабильность приводит к увеличению позы, измерению времени и расстояния, которое субъект проводит вдали от идеального центра давления . Измерение позы субъекта можно рассчитать с помощью испытательного центра давления (CoP), который определяется как вертикальная проекция центра массы на землю. Исследователи предположили, что если травмы суставов вызывают деафферентацию , прерывание сенсорных нервных волокон и функциональную нестабильность, то позу субъекта следует изменить. [7] Стабильность суставов можно повысить за счет использования внешней системы поддержки, например корсета, для изменения механики тела. Механическая поддержка, обеспечиваемая корсетом, обеспечивает кожную афферентную обратную связь, поддерживая постуральный контроль и повышая стабильность.
Примечания
[ редактировать ]- ^ «Определение НЕСТАБИЛЬНОСТИ» . www.merriam-webster.com . Проверено 23 апреля 2018 г.
- ^ «Определение БАРОКЛИНИЧНОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ» . www.merriam-webster.com . Проверено 23 апреля 2018 г.
- ^ Шэнтай Ли; Хуэй Ли. «Параллельный код AMR для сжимаемых уравнений МГД или HD» . Лос-Аламосская национальная лаборатория. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. Проверено 31 мая 2006 г.
- ^ Мерритт, Д .; Селлвуд, Дж. (1994), «Изгибная неустойчивость звездных систем», Астрофизический журнал , 425 : 551–567, Бибкод : 1994ApJ...425..551M , doi : 10.1086/174005
- ^ Рупас, Захариас (январь 2019 г.), «Гравотермическая нестабильность во всех масштабах: от радиуса вращения до сверхновых», Universe , 5 (1): 12, arXiv : 1809.07568 , Bibcode : 2019Univ....5...12R , doi : 10.3390/universe5010012
- ^ Гускевич, К.М.; Перрин, Дэвид Х. (1996). «Влияние ортопедических изделий на изменение осанки после инверсионного растяжения связок лодыжки» . Журнал ортопедической и спортивной физиотерапии . 23 (5): 326–331. дои : 10.2519/jospt.1996.23.5.326 . ПМИД 8728531 .
- ^ Пинцаар, А.; Брюнхильдсен, Дж.; Тропп, Х. (1996). «Коррекция позы после стандартизированных нарушений положения одной конечности: эффект тренировок и ортопедических устройств у пациентов с нестабильностью голеностопного сустава» . Британский журнал спортивной медицины . 30 (2): 151–155. дои : 10.1136/bjsm.30.2.151 . ПМЦ 1332381 . ПМИД 8799602 .