Гістерезис для інженерів
Гістерезис для інженерів. Петля гістерези. Перервані процеси на петлі гістерези. Зміна напряму процесу.
Гістерезис за визначенням, це властивість систем, які не відразу дотримуються прикладених сил. Реакція цих систем залежить від сил, які діяли раніше, тобто системи залежать від своєї історії.
Малюнок 1. Класична петля гістерезису.
За пунктами:
- здавалося б, що будь-яка виявлена на широкому інтервалі, аналітична залежність фізичних величин виду Y=f(X) при переміщенні з точки 0(умовний нуль для зручності) в точку 1 є хорошим описом процесу
- але, насправді, деякі процеси завжди в один бік йдуть по одній кривій, а в іншу по іншій (збігаючись у кінцевих точках) - нагадує щоденний шлях на роботу і вірно?
- ці явища і отримали назвуявищ "класичної гістерези", до основних з яких відносять:
- магнітний гістерезис
- сегнетоелектричний гістерезис
- пружний гістерезис
- багато інших
Що таке "інженерний гістерезис"? На відміну від класичного гістерези "інженерний гістерезис" обумовлений не залишковими явищами в системі при зміні напряму процесу, а різкою зміною властивостейсистеми в точках початку та кінця процесу (наприклад, при спрацьовуванні автоматики, що змінює комутацію/геометрію/логіку та ін. усередині системи).
Проілюструємо різницю. Малюнки 2 і 3 показують повні криві гістерези для класичного та інженерного гістерези. Під час руху з точки 0 в точку 1 при відмінностях немає. Але!
Розглянемо питання про те, як поводиться система, що володіє гістерезисом за якимись властивостями (характеристикам) у тому випадку, якщо процес переміщення з точки початку процесу в точку кінця буде перервано десь посередині.
Зверніть увагу! У класичному гістерезі зміна напрямку процесу утворює нову петлю гістерези. В "інженерному гістерезі" при недосягненні крайніх точок процесу нічого подібного не відбувається. До чого це призведе?
Малюнок 4. Перерваний процес на петлі "інженерної гістерези".