Описание физической операции, реализуемой с помощью технического объекта
Одновременно с разделением ТО на элементы выделяют факторы (объекты) внешнего воздействия, с которыми рассматриваемый ТО находится в функциональном или вынужденном взаимодействии, влияющем на характеристики его состава и структуры. К ним в первую очередь относятся объекты, непосредственно контактирующие с ТО: состав атмосферы, подводимая энергия, управляющие сигналы, другие физические объекты, влияющие на изменение состава, строения и функционирования ТО.
В данном описании элементы ТО и факторы внешнего воздействия рассматривают как источники потоков, входящих в физическую операцию, так и стоки выходящих из нее потоков.
Описание входного и выходного потоков должно содержать следующую информацию:
§ наименование потоков вещества, энергии, сигналов либо другого фактора;
§ качественную характеристику потока, существенно влияющую на ТР;
§ количественную характеристику потока, существенно влияющую на ТР.
Преобразование в описании ФО должно обозначить действие, которое превращает входной поток в выходной. Разделение ТО на элементы с указанием вида входного и выходного потоков и объектов внешнего воздействия оформляют в виде таблицы анализа ФО (табл. 3).
Таблица 3 – Описание ФО (компоненты – смесь – заготовка - изделие)
| Входной поток (элементы и факторы внешнего воздействия) | Физическая операция (преобразование) | Наименование основного выходного потока | Критерии |
| Зерна порошка, жидкость + механическая энергия | смешение - перемещение компонентов в объеме | смесь | уровень распределения ключевого компонента |
| Смесь + механическая энергия | уплотнение –уменьшение объема ТО | заготовка | кажущаяся плотность |
| Заготовка + тепловая энергия | разогрев – изменения агрегатного состояния, фазового состава и объема | изделие | параметры по НД |
Описание принципа реализации физико-химических
Эффектов
При описании ПР вводят понятие элементарной физической операции, под которой понимают ФО, реализуемую с помощью одного физико-химического эффекта.
Решение задач по созданию новых и улучшению существующих ТО связано с использованием различных ФХЭ. Результатами воздействий могут являться новые физические поля и изменение параметров ТО.
Схема ФХЭ включает: воздействие→физический объект→результат воздействия.
Физический объект воспринимающий и передающий ФХЭ называют структурным элементом(СЭЛ) ТО. Совокупность взаимосвязанных СЭЛ представляет собой вариант ТР на основе физической структуры. Для оценки вариантов конструктивного исполнения объектов используют несколько критериев оценки СЭЛ:
§ агрегатное состояние,
§ фазовый состав,
§ параметры микроструктуры,
§ состояние поверхности,
Выделение структурных элементов ТО целесообразно при физико-химическом анализе процессов внутри ТО для оценки возможных результатов воздействий на разных иерархических уровнях структуры ТО. Результат воздействия зависит от суммы параметров материала, поэтому на практике ведут поиск композиций дающих максимальный реализуемый эффект и удовлетворяющих критериям развития ТО.
Закономерности проявления ФХЭ:
§ при одном воздействии на ТО может проявиться несколько результатов число которых зависит количества и параметров СЭЛ. Это основа многофункционального использования ТО и их элементов. Любые два ФХЭ проявляющиеся на одном ТО оказывают взаимное влияние (влияние структурных элементов).
§ на один объект может быть оказано несколько воздействий \основные, когда результатом является новое физическое поле, дополнительные - количественные изменения параметров СЭЛ и постоянные – гравитационное, электромагнитное и тепловое поля, атмосфера и материальные объекты окружающей среды.
§ величину результатов воздействия можно регулировать количеством и качеством полей, набором и параметрами СЭЛ ТО.
§ при постоянстве условий воздействия и свойств СЭЛ ТО проявляются одни и те же результаты–основа воспроизводимости свойств ТО и результатов физических операций.
Условия взаимосвязи ФХЭ.
ТО представляют сложные иерархические системы со множеством элементов и функциональных связей, что обуславливает множество взаимосвязанных ФХЭ. Совокупность ФХЭ представляет собой физическую структуру ТО. Элементами структуры являются физические объекты на которых проявляются ФХЭ. Взаимосвязи между элементами физической структуры характеризуют типы преобразований. Элементы физической структуры являются элементами низших иерархических уровней, поэтому физическая структура является более детальный, чем ФС.
Для каждого ФХЭ может быть составлен набор элементов, обеспечивающий максимальное проявление результатов воздействия или максимальную передачу энергии от одного ФХЭ к другому в цепи ФХЭ.
Структура описания ФХЭ.
Основные закономерности проявления ФХЭ, условия их взаимосвязи, принципы технической реализации в ТО предопределяют структуру описания ФХЭ:
§ наименование ФХЭ - характеристика воздействия и параметров структурных элементов,
§ характеристика результатов воздействия прямых и косвенных,
§ характеристика функциональной взаимосвязи между структурными. элементами ТО,
§ сущность и условия появления ФХЭ,