Cтраница 3
Формирование диссипативных трибоструктур способствует переходу системы в стационарное состояние, когда термодинамические силы становятся постоянными, а производство избыточной энтропии, связанное с изменением термодинамических сил, равно нулю. Она определяет степень разрушения ( износа) менее прочного полимерного материала ( блок W) и по каналу обратной связи обеспечивает устойчивость стационарного состояния трибосистемы. Стационарное состояние характеризуется минимальным производством энтропии и диссипации ее окружающей средой и, как следствие, минимальными и постоянными значениями силы трения и скорости изнашивания. В результате этого ускорения восстанавливается площадь диссипативных трибоструктур, необходимая для поддержания стационарного состояния, температура и сила трения понижаются до прежних величин, производство избыточной энтропии уменьшается до нуля и трибосистема продолжает работать в стационарном режиме при минимальном производстве энтропии. [31]
Формирование диссипативных трибоструктур способствует переходу системы в стационарное состояние, когда термодинамические силы становятся постоянными, а производство избыточной энтропии, связанное с изменением термодинамических сил, равно нулю. Она определяет степень разрушения ( износа) менее прочного полимерного материала ( блок W) и по каналу обратной связи обеспечивает устойчивость стационарного состояния трибосистемы. Стационарное состояние характеризуется минимальным производством энтропии и диссипации ее окружающей средой и, как следствие, минимальными и постоянными значениями силы трения и скорости изнашивания. По каналу обратной связи информационный сигнал о производстве избыточной энтропии поступает в блок Ci и вызывает ускорение процесса формирования диссипативных трибоструктур, локального производства энтропии и диссипации потока энтропии JS2 - В результате этого ускорения восстанавливается площадь диссипативных трибоструктур, необходимая для поддержания стационарного состояния, температура и сила трения понижаются до прежних величин, производство избыточной энтропии уменьшается до нуля и трибосистема продолжает работать в стационарном режиме при минимальном производстве энтропии. [32]
Соответствующий источник, который мы назовем производством избыточной энтропии ( excess entropy production), является фундаментальным для нашей теории. Всегда, когда его знак положителен, система устойчива. Вблизи равновесия это условие удовлетворяется тождественно; принцип Ле Шателье - Брауна также выполняется, и флуктуации затухают. В предельном состоянии, соответствующем переходу между устойчивостью и неустойчивостью, производство избыточной энтропии исчезает. [33]
Именно благодаря членам второго типа источник a [ 6Z ] важен для понимания того случая, когда и диссипативные и механические явления играют одинаковую роль. Обычное производство энтропии (2.21) так же, как и его приращение, содержит лишь диссипативные члены. Поскольку источник избыточной энтропии (7.57) непосредственно связан с критерием устойчивости (6.31), наличие членов обоих типов позволит исследовать проблему устойчивости в очень общих случаях. Члены второго типа, напротив, определяют гидродинамическую неустойчивость, как в задаче Бенара ( гл. В дальнейшем изложении источник a [ 6Z ], входящий в уравнение баланса для избыточной энтропии (7.56), мы будем называть производством обобщенной избыточной энтропии), а соответствующий поток - потоком обобщенной избыточной энтропии. [34]
Методы решения диффузионных задач многообразны в зависимости от конкретных условий исследовательской практики. Они подробно изложены в работе [18] и относятся в основном к7 объемным изменениям в структуре металлов и сплавов. Исследования диффузионных процессов при трении связаны со значительными экспериментальными и теоретическими трудностями. Последние обусловлены тем обстоятельством, что структура металлических систем формируется в результате сложной совокупности процессов, происходящих при трении и вызванных высоким уровнем напряжений, влиянием Окружающей среды ( см. гл. Многочисленные экспериментальные данные показывают, что процессы структурных изменений при трении локализуются в тонких поверхностных слоях, и активная зона может быть отнесена к тонкопленочным объектам. Масштабный эффект сопровождается многообразием отклонений физических и физико-химических свойств системы от монолитного состояния; для сплавов наиболее характерной особенностью является значительное изменение пределов растворимости. Вторичная структура ( диссипативная структура, формирующаяся при трении) - результат неустойчивости, образуется вследствие флуктуации; мерой скорости ее образования является производство избыточной энтропии. [35]