Ustabilitet - Instability
I adskillige studieretninger er komponenten af ustabilitet i et system generelt kendetegnet ved, at nogle af output eller interne tilstande vokser uden grænser . Ikke alle systemer, der ikke er stabile, er ustabile; systemer kan også være marginalt stabile eller udvise grænsecyklusadfærd .
I strukturteknik kan en struktur blive ustabil, når der påføres overdreven belastning. Ud over en bestemt tærskel forstørrer strukturelle afbøjninger spændinger , hvilket igen øger afbøjninger. Dette kan tage form af knækning eller lammelse. Det generelle studieområde kaldes strukturel stabilitet .
Atmosfærisk ustabilitet er en vigtig komponent i alle vejrsystemer på Jorden.
Ustabilitet i kontrolsystemer
I teorien om dynamiske systemer siges en tilstandsvariabel i et system at være ustabil, hvis den udvikler sig uden grænser. Et system siges at være ustabilt, hvis mindst en af dets tilstandsvariabler er ustabile.
I kontinuert tid kontrol teori , et system er ustabilt, hvis en af rødderne af dens karakteristiske ligning har reelle del større end nul (eller hvis nul er en gentagen root). Dette svarer til en hvilken som helst af egenværdierne i tilstandsmatrixen, der enten har en reel del større end nul, eller for egenværdierne på den imaginære akse, hvor den algebraiske flerhed er større end den geometriske flerhed. Den ækvivalente betingelse i diskret tid er, at mindst en af egenværdierne er større end 1 i absolut værdi, eller at to eller flere egenværdier er ens og enhedens absolutte værdi.
Ustabilitet i solid mekanik
- Buckling
- Elastisk ustabilitet
- Drucker-stabilitet i en ikke-lineær konstitutiv model
- Biot ustabilitet (overflade rynker i elastomerer)
- Baroklinisk ustabilitet
Væske ustabilitet
Væskeinstabiliteter forekommer i væsker , gasser og plasmaer og er ofte karakteriseret ved den form, der dannes; de studeres i væskedynamik og magnetohydrodynamik . Væskeinstabiliteter inkluderer:
- Ustabilitet i ballonflyvningstilstand (noget analogi med Rayleigh – Taylor ustabilitet); findes i magnetosfæren
- Atmosfærisk ustabilitet
- Bénard ustabilitet
- Drift spejl ustabilitet
- Kelvin – Helmholtz ustabilitet (lignende, men forskellig fra diokotron ustabilitet i plasmaer)
- Rayleigh – Taylor ustabilitet
- Plateau-Rayleigh ustabilitet (svarer til Rayleigh – Taylor ustabilitet)
- Richtmyer-Meshkov ustabilitet (svarer til Rayleigh – Taylor ustabilitet)
- Chokbølge ustabilitet
- Benjamin-Feir ustabilitet (også kendt som modulational ustabilitet)
Plasmainstabiliteter
Plasmainstabiliteter kan opdeles i to generelle grupper (1) hydrodynamiske ustabiliteter (2) kinetiske ustabiliteter. Plasmainstabiliteter er også kategoriseret i forskellige tilstande - se dette afsnit i plasmastabilitet .
Ustabilitet i stjernesystemer
Galakser og stjerneklynger kan være ustabile, hvis små forstyrrelser i tyngdepotentialet medfører ændringer i densiteten, der forstærker den oprindelige forstyrrelse. Sådanne ustabiliteter kræver normalt, at bevægelser fra stjerner er stærkt korreleret, så forstyrrelsen ikke "udtværes" ved tilfældige bevægelser. Efter at ustabiliteten er løbet, er systemet typisk "varmere" (bevægelserne er mere tilfældige) eller rundere end før. Ustabiliteter i stjernesystemer inkluderer:
- Bar ustabilitet af hurtigt roterende diske
- Jeans ustabilitet
- Brandslange ustabilitet
- Gravoterm ustabilitet
- Radial kredsløb ustabilitet
- Forskellige ustabiliteter i kolde roterende diske
Fælles ustabilitet
Den mest almindelige resterende handicap efter enhver forstuvning i kroppen er ustabilitet. Mekanisk ustabilitet inkluderer utilstrækkelige stabiliserende strukturer og mobilitet, der overstiger de fysiologiske grænser. Funktionel ustabilitet involverer tilbagevendende forstuvninger eller en følelse af at give plads til det skadede led. Skader forårsager proprioceptive underskud og nedsat postural kontrol i leddet. Personer med muskelsvaghed, okkult ustabilitet og nedsat postural kontrol er mere modtagelige for skade end dem med bedre postural kontrol. Ustabilitet fører til en stigning i den posturale svingning, målingen af den tid og afstand et motiv bruger væk fra et ideelt trykcenter . Målingen af et motivs posturale svingning kan beregnes ved hjælp af testcenter for tryk (CoP), der er defineret som den lodrette projektion af massecenter på jorden. Undersøgere har teoretiseret, at hvis skader på leddene forårsager deafferentation , afbrydelse af sensoriske nervefibre og funktionel ustabilitet, så skal en persons holdningskraft ændres. Fælles stabilitet kan forbedres ved brug af et eksternt understøttelsessystem, som en bøjle, for at ændre kropsmekanik. Den mekaniske understøtning tilvejebragt af et bøjle giver kutan afferent feedback ved opretholdelse af postural kontrol og øget stabilitet.