О механизмах самоорганизации

При анализе поведения фрактальных структур под нагрузкой целесообразно использовать представления о фрактальных кластерах, что позволяет выделять в деформируемом металле объекты (локальные области), обладающие свойствами фрактальных структур. Деформируемое твердое тело - открытая система, обменивающаяся энергией и веществом с окружающей средой. Результатом этого обмена является самоорганизация фрактальных структур. Образующиеся при деформации металлов и сплавов фрактальные кластеры в зоне предразрушения в зависимости от механизма диссипации энергии связаны либо с кристаллографическими на фоне пор микротрещинами (квазихрупкий отрыв), либо с порами (вязкий отрыв). [c.232]

Анализ особенностей накопления повреждений и сопротивления материалов действующим нагрузкам в зависимости от условий нагружения с позиций синергетики приводит к заключению о возможности управления свойствами композиционных материалов путем целенаправленного использования кооперативных эффектов пластического деформирования и разрушения структурных элементов, т.е. эффектов, отражающих свойство самоорганизации диссипативных структур. Широкие перспективы в этом направлении открывает соединение подходов синергетики с возможностью компьютерной имитации механизмов деформирования и разрушения материалов на различных структурных уровнях. [c.5]

Мы использовали простейшую модель, позволяющую представить самоорганизацию дефектов в полосе пластической деформации по механизму непрерывного кинетического превращения. При этом зависимость У(е) синергетического потенциала от параметра порядка отвечает кривой 4 на рис. 7 о. В реальных условиях зарождение полосы может протекать по механизму фазового перехода первого рода, отвечающему зависимости У(б) типа кривой 3 на рис. 7 о. Для описания такого перехода требуется учесть зависимость времени релаксации i от деформации (см. 1). При этом картина превращения не претерпевает существенных изменений, и мы оставляем в стороне соответствующее рассмотрение. [c.258]

ТОГО, могут возникать пространственные структуры, например ячейки, напоминающие по внешнему виду пчелиные соты, концентрические волны или спирали. Такие структуры могут поддерживаться в динамике за счет непрерывного потока энергии (или вещества) через систему (с подобными ситуациями мы сталкиваемся, например, в гидродинамике). В других случаях структуры сначала возникают в динамике, а затем как бы отвердевают с подобными ситуациями мы сталкиваемся, например, в процессах роста кристаллов или в морфогенезе. В более абстрактном плане можно утверждать, что в социальных, культурных или научных системах также возникают структуры — идеи, понятия, парадигмы. Таким образом, во всех случаях мы имеем дело с процессами самоорганизации, приводящими к возникновению качественно новых структур в макроскопических масштабах. Какие механизмы порождают эти новые структуры Каким образом описать переходы из одного состояния в другое Поскольку системы, о которых идет речь, могут состоять из подсистем самой различной природы (атомов, молекул, клеток или животных), на первый взгляд кажется, что поиск общих понятий и математических методов — дело безнадежное. Тем не менее именно в этом и состоит цель этой книги. [c.40]

Обратимся, например, к книге П.Винера Кибернетика [188]. Легко увидеть, что кибернетика ставила себе задачу занршаться общими вопросами самоорганизации, причем только в неживых системах. Она пыталась попягь механизмы самоорганизации в "живых системах, описывая последние как некоторые технические устройства". Суть развиваемых в книге идей кратко сводится к следующему "Часто утверждают, что создание молекул данного вида по образу существующих молекул аналогично применению шаблонов в технике, которое позволяет использовать функциональный элемент машины как эталон для изготовления другого подобного элемента. Образ шаблона статичен, а молекула гена должна производить другую молекулу посредством некоторого процесса. Я делаю пробное предположение, что образцовыми элементами, определяющими индивидуальность биологических веществ, могут быть частоты, скажем, частоты молекулярных спектров, а самоорганизация генов может быть проявлением самоорганизации частот, которую я рассмотрю дальше [188]". Но, к сожалению, правильные догадки о возможных механизмах самоорганизации не были развиты Винером, хотя уже в момент выхода второго издания (1961 г.) в достаточной степени была развита нелинейная теория колебаний (теория автокопебаний). [c.341]

В настоящее время уже мало кто сомневается в том, что решающую роль в формировании нанокомпозиций типа сверхрешеток, состоящих из квантовых ям, проволок или точек, играют эффекты самоорганизации. Однако для того, чтобы обеспечить, например, получение композиций с однородным распределением необходимого количества квантовых точек контролируемого размера, надо иметь четкое представление о механизме явлений, лежащих в основе самопроизвольного возникновения макроскопического порядка в первоначально однородной системе, т. е. выявить основные движущие силы самоорганизации . Для различных типов наноструктур причины неустойчивости однородного состояния системы могут существенно различаться и в каждом конкретном случае в этом надо детально разбираться. Только такого рода подходы позволяют с наибольшим эффектом реализовать возможности процессов самоорганизации. В последние годы исследования в этом направлении развиваются весьма успешно. Можно было бы перечислить и ряд других проблем, обусловленных специфическими свойствами нанокомпозиций, но уже из изложенного ясно, что успешное развитие техноло- [c.112]

Таким образом, эволюция структуры деформируемого металла включает переходы организация-самоорганизация-организация. Традиционно внимание исследователей было связано с изучением организации структур без учета наличия точек бифуркаций, вблизи которых происходит самоорганизация диссипативных структур и смена лидирующего де-фекта-организатора. Изучение процессов организации структур при деформации хотя и является очень важным, но не несет полной информации об эволюции деформируемого тела в целом. Высокая информативность параметров, контролрфующих точки бифуркаций, в силу их инвариантности к внешним условиям дает максимальную информацию о контролирующих механизмах деформации и свойствах той среды, в которой происходит самоорганизация диссипативных структур. [c.241]

Гипотеза о наличии двух механизмов ламинарно-турбулентного перехода в слое смешения струи разреженного газа высказывалась в [53] применительно к наблюдаемому режиму самоорганизации течения в сверхзвуковой струе с числом Re = 10 — 10 . В условиях, рассматриваемых в настоящей работе при Re = 10 , когда экспериментально установлен ламинарный харгжтер течения на срезе сопла, представляется возможным развитие в слое смешения возмущений как за счет неустойчивости Кельвина — Гельмгольца, так и за счет неустойчивости Тейлора—Гертлера с последующей турбулизацией течения. [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...