Структурный анализ систем - [11]

Приведем пример на использование схемы (5.1).

Пример 5.1. Микрофон

Микрофон В₁ переводит звуковые колебания (акустическое поле) П₁ (П_акуст) в электрические П₂ (П_электр).

Название необходимого эффекта — акустоэлектрический (5.3), по указателю физических эффектов находим подходящие эффекты — пьезоэлектрический или сегнетоэлектрический эффекты.

Приведем пример на использование схемы (5.2).

Пример 5.2. Эхолокатор

Ультразвуковые исследования (УЗИ) или эхолокатор работают следующим образом. Посылается ультразвуковой (акустический) сигнал П^», который отражается от исследуемого объекта В₁ и принимается отраженный ультразвуковой (акустический) сигнал П^»», содержащий информацию об исследуемом объекте.

Где:

В₁ — исследуемый объект;

П^« — посылаемый сигнал (акустическое поле);

П^«» — отраженный сигнал (акустическое поле).

На подобном принципе (отраженный сигнал) работает радар.

Глава 6. Закон увеличения степени вепольности

Закон увеличения степени вепольности заключается в том, что любая система в своем развитии стремится стать более вепольной,т. е. должна повышаться степень вепольности.

Первоначально этот закон был разработан Г. С. Альтшуллером. Ниже будет представлен закон увеличения степени вепольности в усовершенствованном автором виде.

Закон включает тенденции, описывающие последовательность изменения структуры и элементов (веществ и полей) веполей с целью получения более управляемых технических систем, т. е. более идеальных систем. При этом в процессе изменения необходимо осуществлять согласование веществ, полей и структуры.

Общая тенденция развития веполей показана на рис. 6.1. Она представляет собой переходы: от невепольной системы к простому веполю; на следующем этапе происходит изменение и последующее согласование веществ и полей; затем изменение структуры веполя; и, в конце концов, переход к форсированному веполю.

Форсированный — это максимально управляемый веполь.

Таким образом, в тенденциях развития веполей можно выделить тенденцию построения веполей. Другие тенденции вепольного анализа рассматривают преобразование веполей с целью повышения эффективности технических систем или ликвидации в них вредных связей. Они являются следствием закона увеличения степени вепольности технических систем. При преобразовании в веполях могут изменятьсяэлементы (вещества и поля) и структура. Эти изменения могут осуществляться частично или полностью, в пространстве,во времени или по условию. Общая тенденция представлена на рис. 6.1‒6.5.

Рис. 6.1. Общая тенденция развития веполей

Рис. 6.2. Тенденция изменения структуры веполя

Рис. 6.3. Тенденция изменения комплексного веполя

Рис. 6.4. Тенденция изменения сложного веполя

Рис. 6.5. Тенденция изменения форсированного веполя

Первая тенденция развития веполей — достройка (построение) веполей, т. е. переход от невепольной к вепольной системе, была рассмотрена выше (п. 3.3) как основное правило вепольного анализа и описывается схемой (3.16). В результате получаем простой веполь.

Изменение веществ (В) и полей (П) начинается с подбора или вещества,«отзывчивого» на имеющееся поле, или поля, «отзывчивого» на имеющееся вещество, или «отзывчивой» пары (вещество‒поле). Подбирая «отзывчивые» вещества и поля, мы осуществляем их согласование.

Понятие «отзывчивости» мы рассматривали в главе 1.

Практически после построения веполя целесообразно подобрать другие, более подходящие вещества или поля, и после их замены согласовать вновь введенные с имеющимися элементами, т. е. подобрать «отзывчивые» вещества и поля.

Замена веществ и полей в веполе осуществляется для улучшения функциональности системы. При замене подбираются отзывчивые вещество и поле, лучше выполняющие главную функцию системы.

Иногда изменение веществ и полей достаточно для повышения эффективности системы.

Дальнейшее развитие системы идет путем изменения структуры и использования форсированных веполей. После каждого изменения необходимо делать согласование.

Тенденция изменения структуры веполя показана на рис. 6.2 и представляет собой переход от простого веполя к комплексному и от комплексногок сложному веполю. Это осуществляется в первую очередь за счет увеличения числа связей между элементами и их количества.

В свою очередь, тенденция развития комплексного веполя, показанная на рис. 6.3, представляет собой переход от внутреннего комплексного веполя к внешнему комплексному веполю и к комплексному веполю на внешней среде. Она подробно рассмотрена в п. 5.3.3.

Эта тенденция обусловлена прежде всего тем, что добавки значительно легче вводить не внутрь системы, а прикреплять их снаружи или еще легче — вводить в окружающую среду. Кроме того, такую добавку легко удалить или заменить при необходимости.

Тенденция развития сложного веполя (рис. 6.4) представляет собой переход от цепного веполя к двойному и смешанному веполям (п. 3.3).

Наивысшим этапом повышения управляемости веполей является переход к форсированным веполям. Тенденция развития форсированного веполя представлена на рис. 6.5. Форсированный веполь — это веполь, использующий более управляемые вещества, поля и структуры.