Повышение эффективности вепольных структур
Для развития и повышения эффективности вепольной (элепольной) структуры рекомендуется перейти к стандартам на Развитие вепольных структур.
2. Развитие вепольных структур
2а. Построение цепного веполя.
Если нужно повысить эффективность вепольной системы, задачу решают превращением одной из частей веполя в независимо управляемый веполь и образованием цепного веполя:
(В3 или В4 сами в свою очередь могут быть развернуты в веполь.)
2б. Построение двойного веполя.
Если дан плохо управляемый веполь и нужно повысить его эффективность, причем замена элементов этого веполя недопустима, задача решается постройкой двойного веполя путем введения второго поля, хорошо поддающегося управлению:
Для развития элеполя (веполя) рекомендуется использовать линии развития:
линию развития полей
структуризация полей и веществ
линию развития вещества
линию развития дробления и динамизации,
линия согласования
Для задач из области программного обеспечения перейти к разделу "Использование паттернов при повышении эффективности элеполя"
Для технических систем перейти к Системе стандартов-76:
КЛАСС 2. РАЗВИТИЕ ВЕПОЛЬНЫХ СИСТЕМ
2.1. Переход к сложным веполям
2.1.1. Переход к цепному веполю
2.1.2. Переход к двойному веполю
2.2. Форсирование веполей
2.2.1. Переход к более управляемым полям
2.2.2. Дробление инструмента
2.2.3. Переход к капиллярно-пористому веществу
2.2.4. Динамизация веполя
2.2.5. Структуризация поля
2.2.6. Структуризация вещества
2.3. Форсирование согласования ритмики
2.3.1. Согласование ритмики поля и изделия (или инструмента)
2.3.2. Согласование ритмики используемых полей
2.3.3. Согласование несовместимых или ранее независимых действий
2.4. Феполи (Комплексно-форсированные веполи)
2.4.1. Переход к "протофеполю"
2.4.2. Переход к феполю
2.4.3. Использование магнитной жидкости
2.4.4. Использование капиллярно-пористой структуры феполя
2.4.5. Переход к комплексному феполю
2.4.6. Переход к феполю на внешней среде
2.4.7. Использование физэффектов
2.4.8. Динамизация феполя
2.4.9. Структуризация феполя
2.4.10. Согласование ритмики в феполе
2.4.11. Переход к эполю - веполю с взаимодействующими токами
2.4.12. Использование электрореологической жидкости
________________________________________
2.1. ПЕРЕХОД К СЛОЖНЫМ ВЕПОЛЯМ
Повышение эффективности веполей может быть достигнуто прежде всего переходом от простых веполей к сложным - цепным и двойным. Усложнение здесь относительно небольшое, между тем переход обеспечивает появление новых и усиление уже имеющихся качеств, прежде всего управляемости системы.
2.1.1. Переход к цепному веполю
Если нужно повысить эффективность вепольной системы, задачу решают превращением одной из частей веполя в независимо управляемый веполь и образованием цепного веполя:
Если в технической системе имеется объект, который движется или должен двигаться под действием силы тяжести вокруг некоторой оси, и надо управлять движением этого объекта, задача решается введением в данный объект вещества, управляемо движущегося внутри объекта и вызывающего своим движением перемещение центра тяжести системы.
Цепной веполь может образовываться и при развертывании связей в веполе. В этом случае связь В1 --- В2 встраивается в звено П2 --- В3:
2.1.2. Переход к двойному веполю
Если дан плохо управляемый веполь и нужно повысить его эффективность, причем замена элементов этого веполя недопустима, задача решается постройкой двойного веполя путем введения второго поля, хорошо поддающегося управлению:
________________________________________
2.2 ФОРСИРОВАНИЕ ВЕПОЛЕЙ
Общая идея шести стандартов, входящих в этот подкласс, заключается в увеличении эффективности веполей - простых и сложных - без введения новых полей и веществ. Достигается это форсированным использованием имеющихся вещественно-полевых ресурсов.
2.2.1. Переход к более управляемым полям
Если дана вепольная система, ее эффективность может быть повышена заменой неуправляемого (или плохо управляемого) рабочего поля управляемым (хорошо управляемым) полем, например заменой гравитационного поля механическим, механического - электрическим и т.д.
2.2.2. Дробление инструмента
Если дана вепольная система, ее эффективность может быть повышена путем увеличения степени дисперсности (дробления) вещества, играющего роль инструмента:
2.2.3. Переход к капиллярно-пористому веществу
Особый случай дробления вещества - переход от сплошных веществ к капиллярно-пористым. Переход этот осуществляется по линии:
"сплошное вещество -->
сплошное вещество с одной полостью -->
сплошное вещество со многими полостями (перфорированное вещество) -->
капиллярно-пористое вещество -->
капиллярно-пористое вещество с определенной структурой (и размерами) пор".
По мере развития этой линии увеличивается возможность размещения в полостях-порах жидкого вещества и использования физических эффектов:
2.2.4. Динамизация веполя
Если дана вепольная система, ее эффективность может быть повышена путем увеличения степени динамизации, то есть перехода к более гибкой, быстро меняющейся структуре системы:
Эффективная динамизация системы может быть осуществлена за счет использования фазовых переходов первого рода (например, замерзание воды или таяние льда) или второго рода (например, эффект "памяти формы").
2.2.5. Структуризация поля
Если дана вепольная система, ее эффективность может быть повышена переходом от полей однородных или имеющих неупорядоченную структуру к полям неоднородным или имеющим определенную пространственную структуру (постоянную или переменную):
Если веществу, входящему в веполь (или могущему войти), должна быть придана определенная пространственная структура, то процесс следует вести в поле, которое имеет структуру, соответствующую требуемой структуре вещества:
Стандарт 2.2.5 часто используют в сочетании со стандартом 1.2.5 (отключение магнитных связей).
Чтобы вести наблюдение с помощью микроскопа, объект нужно остановить и некоторое время (1-2 минуты) подержать на месте. Требуется предложить идею способа фиксирования микрообъектов в жидкости (в условиях максимально близких к естественным).
2.2.6. Структуризация вещества
Если дана вепольная система, ее эффективность может быть повышена переходом от веществ однородных или имеющих неупорядоченную структуру к веществам неоднородным или имеющим определенную пространственную структуру (постоянную или переменную):
Если нужно получить интенсивное тепловое воздействие в определенных местах системы (точках, линиях), в эти места следует заранее ввести экзотермические вещества.
________________________________________
2.3 ФОРСИРОВАНИЕ СОГЛАСОВАНИЯ РИТМИКИ
Подкласс 2.3 включает стандарты по форсированию веполей особенно экономичными способами. Вместо введения или существенного изменения веществ и полей стандарты подкласса 2.3 предусматривают чисто количественные изменения - частот, размеров, массы. Таким образом, значительный новый эффект достигается при минимальных изменениях системы.
2.3.1. Согласование ритмики поля и изделия (или инструмента)
В вепольных системах действие поля должно быть согласовано по частоте (или сознательно рассогласовано) с собственной частотой изделия (или инструмента).
2.3.2. Согласование ритмики используемых полей
В сложных вепольных системах должны быть согласованы (или сознательно рассогласованы) частоты используемых полей.
2.3.3. Согласование несовместимых или ранее независимых действий
Если два действия, например, изменение и измерение, несовместимы, одно действие осуществляют в паузах другого. Помните: паузы в одном действии должны быть заполнены другим полезным действием.
________________________________________
2.4 ФЕПОЛИ (КОМПЛЕКСНО-ФОРСИРОВАННЫЕ ВЕПОЛИ)
Форсирование может идти сразу несколькими стандартными путями. Наибольшему форсированию поддаются феполи (то есть веполи с дисперсным ферровеществом и магнитным полем).
2.4.1. Переход к "протофеполю"
Если дана вепольная система, ее эффективность может быть повышена путем использования ферромагнитного вещества и магнитного поля:
2.4.2. Переход к феполю
Чтобы повысить эффективность управления системой, необходимо перейти от веполя или "протофеполя" к феполю, заменив одно из веществ феррочастицами (или добавив феррочастицы) - стружку, гранулы, зерна и т. д. - и использовав магнитное или электромагнитное поле.
Эффективность управления повышается с увеличением степени дробления феррочастиц, поэтому развитие феполей идет по линии:
"гранулы -
порошок -
мелкодисперсные феррочастицы".
Эффективность повышается также с увеличением степени дробления вещества, в которое введены феррочастицы. Развитие здесь идет по линии:
"твердое вещество -
зерна -
порошок -
жидкость":
Пояснения.
1. Переход к феполям можно рассматривать как совместное применение двух стандартов - 2.4.1 (введение ферровещества и магнитного поля) и 2.2.1 (дробление вещества).
2. Превратившись в феполь, вепольная система повторяет цикл развития веполей - но на новом уровне, так как феполи отличаются высокой управляемостью и эффективностью. Все стандарты, входящие в группу 2.4, можно считать своего рода "изотопами" нормального ряда стандартов (группы 2.1-2.3). Выделение "фепольной линии" в отдельную группу 2.4 оправдано (во всяком случае на этом этапе развития системы стандартов) исключительным практическим значением феполей. Кроме того, "фепольный ряд" удобен как тонкий исследовательский инструмент для изучения более грубого "вепольного ряда" и прогнозирования его развития.
2.4.3. Использование магнитной жидкости
Эффективность феполей может быть повышена путем перехода к использованию магнитных жидкостей - коллоидных феррочастиц, взвешенных в керосине, силиконе или воде. Стандарт 2.4.3 можно рассматривать как предельный случай развития по стандарту 2.4.2.
2.4.4. Использование капиллярно-пористой структуры феполя
Эффективность феполей может быть повышена за счет использования капиллярно-пористой структуры, присущей многим фепольным системам.
2.4.5. Переход к комплексному феполю
Если нужно повысить эффективность управления системой путем перехода к феполю, а замена веществ феррочастицами недопустима, переход осуществляют построением внутреннего или внешнего комплексного феполя, вводя добавки в одно из веществ:
2.4.6. Переход к феполю на внешней среде
Если нужно повысить эффективность управления системой путем перехода от веполя к феполю, а замена веществ феррочастицами (или введение добавок в вещества) недопустима, то феррочастицы следует ввести во внешнюю среду и, действуя магнитным полем, менять параметры среды, а следовательно, управлять находящейся в ней системой (стандарт 2.4.3):
Если в системе используются поплавки или одна часть системы является поплавком, то в жидкость следует ввести ферромагнитные частицы и управлять кажущейся плотностью жидкости. Управление можно также вести, пропуская сквозь жидкость ток и действуя электромагнитным полем.
В качестве внешней среды могут быть использованы также электрореологические жидкости, управляемые электрическими полями.
2.4.7. Использование физэффектов
Если дана фепольная система, ее управляемость может быть повышена за счет использования физических эффектов.
2.4.8. Динамизация феполя
Если дана фепольная система, ее управляемость может быть повышена путем динамизации, то есть перехода к гибкой, меняющейся структуре системы:
2.4.9. Структуризация феполя
Если дана фепольная система, ее эффективность может быть повышена переходом от полей однородных или имеющих неупорядоченную структуру, к полям неоднородным или имеющим определенную пространственную структуру (постоянную или переменную):
Если веществу, входящему в феполь (или могущему войти в феполь), должна быть придана определенная пространственная структура, то процесс следует вести в поле, со структурой, соответствующей требуемой структуре вещества:
2.4.10. Согласование ритмики в феполе
Если дана "протофепольная" или фепольная система, ее эффективность может быть повышена согласованием ритмики входящих в систему элементов.
2.4.11. Переход к эполю - веполю с взаимодействующими токами
Если введение ферромагнетиков или намагничивание затруднены, следует воспользоваться взаимодействием внешнего электромагнитного поля с контактно подведенными или неконтактно индуцированными токами или взаимодействием этих токов между собой.
Пояснения.
1. Если феполи - системы, в которые введены ферромагнитные частицы, то эполи - системы, где вместо ферромагнитных частиц действуют (или взаимодействуют) токи.
2. Развитие эполей - как и развитие феполей - повторяет общую линию:
простые эполи -
комплексные эполи -
эполи на внешней среде -
динамизация -
структурирование -
согласование ритмики.
2.4.12. Использование электрореологической жидкости
Особая форма эполей - электрореологическая суспензия (взвесь тонкого кварцевого порошка, например в толуоле), с управляемой вязкостью. Если неприменима феррожидкость, может быть использована электрореологическая жидкость.