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GPIO结构简介

GPIO结构简介
GPIO结构简介

GPIO内部结构及使用介绍

关键词:GPIO 推挽OC

摘要:

分类:□机械□软件□控制□其他

作者:高峰

日期:xxxx-xx-xx

如何在嵌入式设计中高效正确的选用GPIO是硬件工程师基本能力之一。首先我们要了解GPIO的内部结构,然后熟知其重要的内部参数。

GPIO的英文全称是General Purpose Input Output (通用输入/输出),具体一定的拉电流和灌电流能力。

图1:GPIO内部结构图

通常一个GPIO PIN脚对应两个寄存器,输入寄存器和输出寄存器。其PIN脚的输入、输出模式需要在对应的寄存器进行配置。同时GPIO PIN脚处有内部钳位保护二极管,其作用是防止从外部管脚Pin输入的电压过高或者过低。

GPIO的几种模式:

输入模式

(1)GPIO_Mode_AIN 模拟输入

(2)GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入

(3)GPIO_Mode_IPD 下拉输入

(4)GPIO_Mode_IPU 上拉输入

输出模式

(5)GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出

(6)GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出

推挽输出与开漏输出的区别:

推挽输出:可以输出高、低电平; 推挽结构一般由两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止.

图2:GPIO推挽输出模式结构示意图

开漏输出:输出端相当于三极管的集电极. 要得到高电平状态需要上拉电阻才行. 适合于做电流型的驱动,其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内).

图3:开漏输出结构示意图

开漏输出模式类似我们常说的OC、OD门,其在使用时必须外接上拉电阻,同时开漏输出模式下可以实现多PIN脚“线与”功能

在选用GPIO时我们需要注意哪些参数和性能?

1.GPIO的电源域

在集成IC设计中,GPIO多分于几组不同的电源域进行驱动,而不同的电源域的驱动能力、管理方式、默认状态、电压匹配等等均会有所差异,在选用时需要全面考虑。

例如:设计选用GPIO来控制某模组,要求基带IC无论处于唤醒模式还是休眠模式下,该GPIO均处于默认输出高电平。该IC的GPIO有4组,分布对应电源域VDD1、VDD2、VDD3、VDD4。其中仅VDD1电源域无论唤醒模式还是休眠模式均保持供电,其他电源域休眠模式下均会关闭。所以我们只能选择在电源域VDD1下的GPIO。

针对低功耗设计时更需要注意GPIO的电源域。

2.默认状态和电压匹配

GPIO在上电时有一个默认状态,此时改GPIO状态不受控,如果选择不当会对单板的可靠性带来影响。

在原理设计上时,我们需要考虑单板在上电的瞬间,底层的软件代码还未运行时,GPIO 的默认状态是否会对单板造成不稳定或者失控的可能。

如下图:本图是锂电池充电电池部分,其中Q605为充电开关PMOS管。S端为输入电源端,D端为锂电池。当G为低电平时,Q605导通,开启充电功能。

如果CHARGE_IN管脚为上电默认低电平,上电的瞬间Q605就会导通,而软件的控制逻辑可能还为正常运行,这时就会出现很多不稳定和可靠的问题。所以在GPIO的选择时其默认电平逻辑也是需要我们重点关注的。

部分IC的GPIO电压是可控的,如3.3V或者1.8V,我们在选择时注意电压匹配。

3.上下拉的选择

通用的GPIO口都有可配置的上下拉,可以根据需要进行配置。在这里我们很容易忽略内部上下拉的电阻值,特别是在配置输入状态下,如何外部的电阻选择不当会直接导致我们输入电平异常,如下图:

根据设计逻辑,PIN1的输入电源应该为3.3V/2,而我们实际测试时发现PIN 1的电压只有1.1V。这样可能我们的整个设计逻辑就会出现问题。这个问题的原因是我们忽略了GPIO 内部下拉电阻的阻值。通常的GPIO的上下拉电阻在几十到几百K左右,具体需要参考datesheet.例STM32 为40K。

4.驱动能力

由于GPIO的内部结构,其驱动能力都是有限的。通用的GPIO的拉电流,灌电流在10mA 左右。在选择GPIO带负载时,如LED,必须考虑其驱动电流大小。

5.复用功能

通用的芯片的GPIO多半为复用管脚,在我们使用GPIO时必须严格对照datesheet查询选用的每一个管脚配置功能,如是否支持外部中断,输入频率等信息。

VCC3V3

-全文完-

耗散结构理论的自组织方法论研究

耗散结构理论的自组织方法论研究 论文标题:耗散结构理论的自组织方法论研究 论文作者吴彤 论文关键词耗散结构/耗散结构理论特征概念/耗散结构概念方法论,论文来源科学技术 与辩证法,论文单位太原,点击次数452,论文页数19~24页1999年1999月论文免费下载https://www.wendangku.net/doc/6617787538.html,/paper_90071101/ 本文研究和区分了耗散结构创始人创立耗散结构的方法与研究耗散结构的方法:建立了耗散结构概念方法论的方法程序。 普里戈金创立了耗散结构理论,今天看来,这个理论在解决什么情况或条件下可以、可能出现耗散结构的问题具有重要的方法论意义。更宽泛地说,该理论在运用何种方法可以判断一个体系可以从无序的状态自发地、自主地演化成为有序结构方面,作出了重要贡 献。 以往,在研究自组织方法论本来不多的国内文献中,常常把两个方面的东西混同起来。即,第一,把自组织的方法与它对唯物辩证法的意义混同起来,用对唯物辩证法的意义代替对自组织的方法的分析;第二,把自组织理论创始人建立理论的方法与理论寻找和发现自组织系统建立、发展的方法混同起来。例如有的同志在文中,仅仅讨论自组织方法论的意义与作用,而没有讨论什么是自组织方法论。似乎什么是自组织方法论已经被确切了解和掌握,不用讨论。然而他们关于自组织方法论的意义讨论却很泛泛,只是在那里谈自组织方法对唯物辩证法有何意义之纭纭。(注:见艾众:“自组织理论方法论”,《天府新论》,1991年第6期。)有鉴于此,本文将对耗散结构理论创始人建立耗散结构理论的方法、耗散结构理论的“发现”(其实是研究什么条件下可以出现)、“耗散结构”方法和该方法论的意义做出明确区分,并对它们做出进一步的讨论。 一耗散结构创始人建立耗散结构理论的方法与思想 1.从可逆到不可逆:反常问题、哲学启迪和范式影响(注:见普里戈金的自传“我的科学生活”,《普利高津与耗散结构理论》,陕西科学技术出版社,1982年版。)按照库恩的科学革命的观点,普里戈金从事科学事业的时段已经是物理学的范式从牛顿转变到了爱因斯坦以后的时代。但是,在物理化学领域这个转变却远远没有完成。其中 最重要的,就是人们还习惯于把 可逆问题的研究当作“库恩范式”下的常规科学问题研究,而把不可逆问题当作“干扰”和令人厌恶的有害因素对待。克劳修斯与达尔文的矛盾,对十九世纪的以平衡态热力学和生物进化论为代表的常规科学,虽然一直就是一个演化方向的矛盾,是一个库恩意义上的反常,但是由于它们是在两个不同领域出现的,因而一直被科学家们搁置起来,不予理睬。同时也存在

高结构材料与

高结构材料与 材料实录1在沙堆“可爱的幼儿园”的活动中第一组幼儿在堆幼儿园大门时用木制的拱形积木拼放在沙子上面作为大门的门料。四分钟后周仲逸和严海兵已经完成了他们就无所事事了。 实录2第二组活动时冯佳逸和徐子伊被分工堆幼儿园的大门。冯说大门上面是拱行的有点歪歪的用什么来做呢她们俩到沙池旁的材料盒里去找找到了几根粗粗的的树枝“就用这树枝吧”徐说。于是她俩把树枝二端插在沙子里有点像拱形门了可旁边堆“海盗船”的张赵霏说这大门也太小了吧。冯说那找根长树枝吧。可翻遍了材料盒也没找到只找到了几根与第一根差不多长短的树枝。冯建议在园内找长树枝徐说不行幼儿园里的树枝都是活的不能折下来的。她们俩来求助我。我建议她们再到材料盒去找找吧在这之前我已在材料盒里放了绳子与剪刀无意间冯发现了一根绳子说我们把连根短树枝绑起来。于是她俩在交接处绑住了在绑时冯说妈妈给我扎辫子时斜着绕线的。她学着绕了起来一会儿就接住了看上去很好看绕线很有规律。整个过程为18分钟。 分析在活动中第一组幼儿能力较差为他们提供了“高结构”的木枝拱形积木。第二组幼儿能力较强。我就把木制积木换成树枝、绳子、剪刀等满足了他们探索欲望在运用零碎的低结构材料时我根据幼儿探索进程补充必要的材料。 “高结构”材料与“低结构”材料有不同的特点因此导致了它们在探索型主题活动中所起的作用也各自不同。 “高结构”材料有自己固有的形状、结构操作时有一定的规律可循。幼儿一旦掌握了材料的使用规则就能较快地按自己的构思完成作品容易获得成功感。但是由于“高结构”材料的定性结构使幼儿的随意想象和创造力受到一定的限制所以往往无法满足幼儿探索想象的需求。 “低结构”材料是一些无规定玩法、无具体形象特征的材料。幼儿可以根据自己的兴趣和当时想法随意组合并可以一物多用从而为幼儿的想象提供了广阔的空间。如类似于枯枝绳子等这些原始的废旧的材料其可塑性大可让幼儿在活动的过程中通过一次次的摆弄不断探索、不断发现新问题调整操作。如树枝太短把两根绑起来绑绳时很有规律幼儿通过对低结构材料的运用有一段较长时间的探索过程并在此过程中满足了自己的探索欲望。 进一步思考的问题在投放材料时是否低结构的材料多些有利于幼儿的探索

耗散结构理论

耗散结构 耗散结构 dissipative structures 比利时的普里戈金(I. Prigogine)从研究偏离平衡态热力学系统的输送过程入手,深入讨论离开平衡态不远的非平衡状态的热力学系统的物质、能量输送过程,即流动的过程,以及驱动此过程的热力学力,并对这些流和力的线性关系做出了定量描述,指出非平衡系统(线性区)演化的基本特征是趋向平衡状态,即熵增最小的定态。这就是关于线性非平衡系统的“最小熵产生定理”,它否定了线性区存在突变的可能性。 普里戈金在非平衡热力学系统的线性区的研究的基础上,又开始探索非平衡热力学系统在非线性区的演化特征。在研究偏离平衡态热力学系统时发现,当系统离开平衡态的参数达到一定阈值时,系统将会出现“行为临界点”,在越过这种临界点后系统将离开原来的热力学无序分支,发生突变而进入到一个全新的稳定有序状态;若将系统推向离平衡态更远的地方,系统可能演化出更多新的稳定有序结构。普里戈金将这类稳定的有序结构称作“耗散结构”。从而提出了关于远离平衡状态的非平衡热力学系统的耗散结构理论(1969年)。 耗散结构理论指出,系统从无序状态过渡到这种耗散结构有几个必要条件,一是系统必须是开放的,即系统必须与外界进行物质、能量的交换;二是系统必须是远离平衡状态的,系统中物质、能量流和热力学力的关系是非线性的;三是系统内部不同元素之间存在着非线性相互作用,并且需要不断输入能量来维持。 在平衡态和近平衡态,涨落是一种破坏稳定有序的干扰,但在远离平衡态条件下,非线性作用使涨落放大而达到有序。偏离平衡态的开放系统通过涨落,在越过临界点后“自组织”成耗散结构,耗散结构由突变而涌现,其状态是稳定的。耗散结构理论指出,开放系统在远离平衡状态的情况下可以涌现出新的结构。地球上的生命体都是远离平衡状态的不平衡的开放系统,它们通过与外界不断地进行物质和能量交换,经自组织而形成一系列的有序结构。可以认为这就是解释生命过程的热力学现象和生物的进化的热力学理论基础之一。 在生物学,微生物细胞是典型的耗散结构。在物理学,典型的例子是贝纳特流。广义的耗散结构可以泛指一系列远离平衡状态的开放系统,它们可以是力学的、物理的、化学的、生物学的系统,也可以是社会的经济系统。耗散结构理论的提出,对于自然科学以至社会科学,已经产生或将要产生积极的重大影响。耗散结构理论促使科学家特别是自然科学家开始探索各种复杂系统的基本规律,开始了研究复杂性系统的攀登。 远离平衡态的开放系统,通过与外界交换物质和能量,可能在一定的条件下形成一种新的稳定的有序结构。 典型的例子是贝纳特流。在一扁平容器内充有一薄层液体,液层的宽度远大于其厚度,从液层底部均匀加热,液层顶部温度亦均匀,底部与顶部存在温度差。当温度差较小时,热量以传导方式通过液层,液层中不会产生任何结构。但当温度差达到某

常用机电材料简介

材料 一、金属材料: 1.金属材料的分类:黑色金属和有色金属两大类。 2.黑色金属在各类电机制造中是经常用到的基本材料。 2.1 黑色金属包括铁,锰,铬及其合金,一般都是指钢和铁。按化学成分可以把钢分为碳素钢和合金钢两 大类﹔生铁可分为炼钢生铁﹑铸造生铁和铁合金。 2.2 碳素钢是使用最多的一种, 按用途分为:碳素结构钢,碳素工具钢和易切削结构钢三类。 按含碳量可以把碳素钢分为:低碳钢(含碳≤0.25﹪)﹑中碳钢(含碳>0.25~0.6﹪)﹑高碳钢(含碳>0.6﹪).一般碳素钢中,含碳量越高硬度越高,但塑性降低。 按含磷﹑硫可以把碳素钢分为:普通碳素钢(含磷﹑硫较高) ﹑优质碳素钢(含磷﹑硫较低)和高级碳素钢(含磷﹑硫更低)。 2.3合金钢:为了满足某种性能要求,在钢中加入一种或几种合金元素(如锰﹑硅﹑钒﹑钛﹑铌﹑硼﹑稀土等). 通过合金化,可以提高和改善肮的综合机械性能﹔能显著提高和改善钢的工艺性能,如淬透性,回火稳定性﹑切削性等﹔还可以使钢获得一些特殊的物理化学性能,如耐热﹑不锈﹑耐腐蚀等。 2.3.1 2.4 钢件.铸造工艺有许多优点:能铸造形状复杂的零件,原料利用范围广,能减少切削加工,而且成本较低,还有一系列的优良性能,如耐磨性,减震性好等。 3.有色金属 3.1 有色金属又称非铁金属,它的种类很多,在被人们发现的一百多种元素中除气体,非金属有80余种,广泛的 用于现代科学技术,工业生产,人民生活之中。 3.2有色金属的分类: 按发现时间的先后分为:轻有色金属﹑重有色金属﹑贵有色金属﹑半金属和稀有色金属无大类.

按合金系统分为: 轻有色金属及其合金﹑重有色金属及其合金﹑贵有色金属及其合金﹑稀有色金属及其合金。 按用途分为:变形合金.铸造合金,轴承合金,印刷合金,焊料,中间合金. 3.3 铝及铝合金 3.3.1铝是一种白色的轻金属,在自然界中分布很广,铝的密度小(2.7g/㎝3),良好的导热性和导电性,在空气中 很容易氧化,在表面生成一层致密的氧化薄膜保护层,阻止率的继续氧化,成为抗大气腐蚀性能良好的材料。 3.3.2 铝合金: 在铝中加入一种或几种元素组合成合金.它具有强度高﹑比强度大﹑塑性良好﹑适于各种压 力加工,同时还有良好的切削性能.因而被广泛的用于机械,电机,电器等工业中. 3.3.2.1 铝合金的分类:铸造铝合金和变形铝合金,在电机工业中用于制作电机的机座﹑壳体﹑机壳﹑端盖﹑ 衬套﹑轴套﹑压圈盖帽﹑风叶等。 3.4 铜及铜合金 3.4.1 铜属重合金属,是被人类发现和使用最早的金属之一.铜的密度为8.96g/㎝3,纯铜有良好的导电性和较 强的耐腐蚀性,易于热压和冷压加工,但力学性能低,不宜做结构零件. 3.4.2铜合金:将铜和其它元素组成合金.它具有比纯铜好的力学性能,仅次于钢铁,在机械﹑电机﹑电器工业 中作导电材料﹑弹性材料﹑耐腐蚀和耐磨材料,也是艺术品及生活用品的重要材料,同时也是军事工业的重要材料. 3.4.2.1 3.5.2.1适用范围 重熔用电工铝锭适用于中小型异步电动机浇铸鼠笼转子的鼠笼导条和杯形转子之用. 3.5.2.2 技术要求 化学成分(见表3-6 P285) 外观:电工铝锭的外观应符合GB/T1196的规定。 质量: 重熔用电工铝锭外形几何尺寸不作一规定,但锭形应符合GB/T196的规定,每块质量为(15或20)±2kg。 3.5.2.3标记示例 牌号为AL99.70E的重熔用电工铝锭,其标记为:电工铝锭AL99.70E GB/T2768-1991 3.5.3 铸造铝合金 在电机中主要用作铸造机壳﹑底座﹑底盘﹑外壳﹑壳体﹑端盖﹑出线盒等零件. 3.5.4 压铸铝合金 在电机中主要用作铸造机壳﹑机座﹑底座﹑端盖﹑风扇叶片等零件 二、漆包线 1.漆包线的绝缘层是漆膜,部分采用天然材料(如绝缘紙,天然丝等)外,主要采用有机合成高分子化合物(如缩 醛﹑聚脂﹑聚胺脂﹑聚脂亞胺树脂等)和无机材料(如玻理丝等).为了提高绝缘层的性能,有的绕组线采用

耗散结构简介

耗散结构简介 1自组织现象 热力学第二定律说明了孤立系统中进行的自然过程有方向性: 有序→ 无序(退化,克劳修斯提出) 自然界实际上也存在许多相反的过程: 无序→ 有序(进化,达尔文提出) 一个系统由无序变为有序的自然现象称为自组织现象。 例1:生命过程中的自组织现象 (1)蛋白质大分子链由几十种类型的成千上万个氨基酸分子按一定的规律排列起来组成。大脑是150 亿个神经细胞有规律排列组成的极精密极有序的系统,是一切计算机所替代不了的。——如看一张相片,分辨男?女?大约年龄?对带有输入“器官——眼睛”的大脑是很简单的事情,对计算机来说就非常复杂了。 假定蛋白质是随机形成的,而且每一种排列有相等的概率,那么即使每秒进行100 次排列,也要经过10109亿年才能出现一次特殊的排列。 这种有组织的排列决不是随机形成的 (2)树叶有规则的形状;动物毛皮有花纹,蜜蜂窝;龟背(空间有序)(3)候鸟的迁移;中华鲟的徊游(时间有序) 例2、无生命世界的自组织现象 (1)六角形的雪花; (2)鱼鳞状的云; (3)激光 (4)贝纳特现象(Benard) 当ΔT = T2 - T1 = 0 时平衡态 当ΔT > 0 但不太大时,稳定的非平衡态——单纯热传导 当ΔT> T c时,出现有序的宏观对流。千千万万的分子被组织起来,参加一定方式的宏观定向运动,能量得以更有效的传递。

自组织现象是与热力学第二定律的 有序 → 无序 时间箭头相矛盾的!要将它们用物理学规律统一起来,必须抓住孤立系统与开放系统的区别。 2、开放系统的熵变 热力学第二定律:孤立系统中发生的过程 ΔS > 0;但对一个开放系统,熵有可能减少! 开放系统:与外界有能量交换(通过作功、传热)或物质交换的系统。 2、1 理论上的可逆过程 状态 1 到状态 2 熵的增量 ()()21dQ S T ?=? (可逆) 对孤立系统:因绝热 ΔS = 0,熵不变 对开放系统:若单调吸热 d Q > 0,ΔS > 0 熵增加;若单调放热 d Q < 0, ΔS < 0 熵减少。 2、2 对实际的不可逆过程(上式不能用!) 利用卡诺定理可以证明 ()()()()2211dQ dQ T T >?? 或 ()()21dQ S T ?>? (可逆) (不可逆) (不可逆) 证明:

耗散结构理论

耗散结构理论 耗散结构理论是指用热力学和统计物理学的方法,研究耗散结构形成的条件、机理和规律的理论。 耗散结构理论的创始人是伊里亚·普里戈金(Ilya Prigogine)教授,由于对非平衡热力学尤其是建立耗散结构理论方面的贡献,他荣获了1977年诺贝尔化学奖。普里戈金的早期工作在化学热力学领域,1945年得出了最小熵产生原理,此原理和翁萨格倒易关系一起为近平衡态线性区热力学奠定了理论基础。普里戈金以多年的努力,试图把最小熵产生原理延拓到远离平衡的非线性区去,但以失败告终,在研究了诸多远离平衡现象后,使他认识到系统在远离平衡态时,其热力学性质可能与平衡态、近平衡态有重大原则差别。以普里戈金为首的布鲁塞尔学派又经过多年的努力,终于建立起一种新的关于非平衡系统自组织的理论──耗散结构理论。这一理论于1969年由普里戈金在一次“理论物理学和生物学”的国际会议上正式提出。 耗散结构理论提出后,在自然科学和社会科学的很多领域如物理学、天文学、生物学、经济学、哲学等都产生了巨大影响。著名未来学家阿尔文·托夫勒在评价普里戈金的思想时,认为它可能代表了一次科学革命。 耗散结构理论可概括为:一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。可见,要理解耗散结构理论,关键是弄清楚如下几个概念:远离平衡态、非线性、开放系统、涨落、突变。 (1)远离平衡态 远离平衡态是相对于平衡态和近平衡态而言的。平衡态是指系统各处可测的宏观物理性质均匀(从而系统内部没有宏观不可逆过程)的状态,它遵守热力学第一定律:dE=dQ-pdV,即系统内能的增量等于系统所吸收的热量减去系统对外所做的功;热力学第二定律:dS/dt>=0,即系统的自发运动总是向着熵增加的方向;和波尔兹曼有序性原理:pi=e-Ei/kT,即温度为T的系统中内能为Ei的子系统的比率为pi. 近平衡态是指系统处于离平衡态不远的线性区,它遵守昂萨格(Onsager)倒易关系和最小熵产生原理。前者可表述为:Lij=Lji,即只要和不可逆过程i相应的流Ji受到不可逆过程j的力Xj的影响,那么,流Ji也会通过相等的系数Lij受到力Xi的影响。后者意味着,当给定的边界条件阻止系统达到热力学平衡态(即零熵产生)时,系统就落入最小耗散(即最小熵产生)的态。 远离平衡态是指系统内可测的物理性质极不均匀的状态,这时其热力学行为与用最小熵产生原理所预言的行为相比,可能颇为不同,甚至实际上完全相反,正如耗散结构理论所指出的,系统走向一个高熵产生的、宏观上有序的状态。 (2)非线性 系统产生耗散结构的内部动力学机制,正是子系统间的非线性相互作用,在临界点处,非线性机制放大微涨落为巨涨落,使热力学分支失稳,在控制参数越过临界点时,非线性机制对涨落产生抑制作用,使系统稳定到新的耗散结构分支上。 (3)开放系统

耗散结构理论、时间和认识论(一)

耗散结构理论、时间和认识论(一) 摘要:本文讨论了普里戈金创立耗散结构理论、对不可逆时间探讨引起的几个认识论问题:认识与生命特征相联系;人既是参与者又是观测者;动力学描述和热力学描述,不可逆与可观测;科学认识发展中的共鸣与涨落放大;以及自然观和科学认识论的关系。 关键词:耗散结构时间认识论自然观 耗散结构理论的创建者普里戈金对时间的新探索,不仅具有自然观上的重要意义,而且具有科学认识论上的重要意义。 一、时间对称破缺:认识与生命特征相联系 时间,是一个基本的哲学范畴,也是一个基本的科学范畴。它与科学思想的演进密切相联系,也与认识论的发展密切相联系。 在经典科学的可逆的钟表时间观支配下,自然界被描述成一个量的世界、几何的世界,自然界是钟表,动物是机器,人只不过是更精妙的高级的会学习的机器。那时代的一部分思想家提出,学习是从感觉经验中来的,除了感觉经验之外,一切都不可知。另一部分时代思想家则认为,这台机器中已先天地装有某种概念程序,从而可以接纳跟这种内存程序相容的东西。康德则明确提出了“先验时间”是认识得以发生、发展的一个基本前提。 进入19世纪,终于出现一系列关于自然演化的理论。热力学第二定律,把不可逆的演化、时间之矢问题提到了醒目地位。在普里戈金看来,20世纪以来的一系列科学进展,特别是基本粒子的不稳定性的发现,现代宇宙学演化观念的发展,以及非平衡成为有序性的基本因素的发现,都标志着时间的再发现。所谓的时间的再发现即时间对称破缺、不可逆性作为自然界的一种建设性因素的发现,这标志着一种新的科学认识论观点的产生。 在对时间的新探索中,普里戈金导出了一个内部时间。一个系统的内部时间本质上不同于从钟表上读出的外部时间,但其与某个态相联系的平均“年龄”与钟表上读出的时间的数量相同。一旦得到了内部时间,就有一个时间对称破缺变换,从而把热力学第二定律表述为一个选择原则。 当普里戈金以“更带有认识论色彩的说明”来阐述上述科学发现的意义时,他认为:“测量过程相应于人与其周围世界相互作用的一种特殊形式。要对这种相互作用进行更为详细的分析,必须考虑到,活的系统,包括人,有一个破缺的时间对称性。”“时间不仅仅是我们内部经验的一个基本的成分和理解人类历史(无论是在个别人,还是在社会的水平上)的关键,而且也是我们认识自然的关键。”(〔1〕,pp.209—214)当然,“这并不是说,我们必须恢复主观主义的科学观;而是说,在某种意义上,我们必须把认识与生命联系起来。”(〔1〕,p.5) 从相对论、控制论到宇宙学,都接触到了时间的对称破缺,不可逆性对于科学认识和认识论的意义。相对论中,时间与认识有关;爱因斯坦还注意到:如同拍电报那样,“这里重要的是,发送信号在热力学意义上是一个不可逆的过程,是一个同熵的增大有关的过程(然而,按照我们现在的知识,一切基元过程都是可逆的)。”2]维纳写道:“能够和我们通信的任何世界,其时间方向和我们相同。”(〔3〕,p.35)霍金试图论证热力学时间箭头、心理学时间箭头和宇宙学时间箭头的一致性,他写道:“我们必须按熵增加的次序记住事物。”4] 普里戈金通过耗散结构理论的新成就,比较深入地探讨这一问题。他认为,热力学第一定律表述为一个选择原则表明,时间对称破缺意味着存在着一个熵垒,即存在不允许时间反演不变的态。如同相对论中光垒限制了信号的传播速度一样,熵垒的存在则是通信有意义所必需的。无限大的熵垒保证了时间方向的唯一性,即保证了生命与自然的一致性,使认识成为可能。换言之,人之所以能认识世界,是因为天人相通、人跟世界的时间之矢一致。 生命系统是耗散自组织系统,是有内在生命节律的过程系统。生命即使是最简单的单细胞生物,也正是借助这种内在的生命节律机制,从而内在的对时间有方向性感觉。对时间方向性的理解,随着生物组织水平的提高而提高,很可能是在人的意识中达到最高点。而且,耗散

大跨度空间结构_网壳结构的历史与发展_符立勇

大跨度空间结构———网壳结构 的历史与发展 符立勇,杨从娟 (石家庄铁道学院力学与工程科学系,河北石家庄050043) [摘 要] 现代空间结构要求有最大的自由空间及最小的内支撑干扰。回顾空间结构的发展历史,网壳结构是能够很好满足上述要求的结构体系之一。本文较全面、系统地评述了国内外网壳结构发展历史和应用现状,并介绍了一些有代表性的工程实例。最后讨论了网壳结构进入21世纪的发展趋势,探讨了网壳结构的应用前景。 [关键词] 空间结构;网壳结构;历史;发展 [中图分类号]TU33 [文献标识码]B [文章编号]1007-9467(2002)05-0003-03 一、引言 随着人类物质文明和精神文明的发展与提高,人们需要更大的覆盖空间来满足社会活动和生产劳动的需要,而且要求有最大的自由空间及最小内支撑相互干扰的结构,如大型集会场所、体育馆、飞机库、会展中心、游泳池、餐厅、候车厅、工业厂房等。而一般的平面结构,如梁、刚架、桁架、拱、组合结构等,由于结构形式的限制,从技术经济方面讲已很难跨越更大的空间,来满足飞速发展的社会需求。人们通过实践发现,具有三维空间形状并且有三维受力特性、呈空间工作状态的空间结构,正好能满足大跨度建筑结构的要求。这是因为空间结构不仅仅依赖材料性能,而且更加充分利用自已合理的形体及不同材料特性,来适应不同建筑造型和功能的需要,从而可跨越更大空间。尤其近年来计算机技术的飞速发展,使空间结构在形体研究的计算方法上有了新的突破,使形体与受力完美组合成为可能。因此,空间结构对于现代建筑已产生重大影响,它不但被公认为社会文明的象征,而且由于采用了大量新材料、新技术和新工艺,空间结构还成为衡量一个国家建筑科学技术水平的标志之一。 二、网壳结构的历史 1.网壳结构的雏形———穹顶结构 在人类社会的发展历程中,大跨度空间结构常常是建筑人员追求的梦想和目标。其中,网壳结构的发展经历了一个漫长的历史演变过程。网壳结构的发展是和人类社会的生活、生产劳动密切相关的,并且与当时的科技水平及物质条件紧密相连。 古代的人类通过详细观察,发现自然界中存在大量受力特性良好、形式简洁美观的天然空间结构,如蛋壳、蜂窝、鸟类的头颅、肥皂泡、山洞等。利用仿生原理,人类得以更好地理解和发展空间结构。古代的人类为了有一个好的生存空间,常常以树枝为骨架、以稻草为蒙皮来建造穹顶结构,后来又以皮革或布匹代替稻草,即现在常见的帐篷。经过长期的工程实践,人类认识到穹顶能以最小的表面封闭最大的空间,而且所耗用的材料也比较经济。 穹顶的发展与建筑材料的发展是密切相关的。古代,穹顶用石料建造,后来逐渐被砖石结构取代。例如,古罗马人就利用石料或砖建造了大量圆形或圆柱形穹顶,用来作为宗教活动的场所。这些穹顶的跨度都不大,一般为30~40m左右,穹顶的厚度与跨度之比为1/10左右,因此早期的穹顶自重很大。其中,建于公元120~124年的罗马万神庙是早期穹顶的典型代表,该穹顶基面为44m的圆。中世纪,木材成为穹顶结构的主要覆盖材料;到19世纪,铁的应用为穹顶的发展开创了一个新纪元,使覆盖大跨度建筑物成为可能。近代,钢筋混凝土结构理论的出现及应用使穹顶的厚度大大降低,薄壳穹顶受到人们的极大关注,从而开辟了结构工程新领域。1922年在德国耶拿建造了土木工程史上第一座钢筋混凝土薄壳结构———耶拿天文馆,其净跨为25m,顶厚为60.3m m,厚跨比大约为1/400。薄壳穹顶以其结构自重较小,受力性能良好,可以覆盖大跨度空间和造型优美等优点,得到广泛应用和发展。现代,优质钢材的使用更是影响各种形式大跨穹顶网壳发展的一个重要因素。 2.网壳结构的诞生 钢筋混凝土薄壳结构尽管有诸多优点,但经过若干年工程实践,工程技术人员逐渐发现这种结构的缺点:钢筋混凝土薄壳施工时需要架设大量模板,工作量很大,施工速度较慢,工程造价高。因而人们对之逐渐丧失兴趣,开始寻求 3 钢结构设计专题 工程建设与设计 2002年第5期

耗散结构理论

耗散结构理论可概括为:一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。可见,要理解耗散结构理论,关键是弄清楚如下几个概念:远离平衡态、非线性、开放系统、涨落、突变。 耗散结构,是普利高津在研究不违背热力学第二定律情况下,如何阐明生命系统自身的进化过程时提出的新概念。什么是耗散结构?用通俗的话来讲,就是一个远离平衡的包含有多组分多层次的开放系统,在外界条件变化达到一定阈值时,经“涨落”的触发,量变可能引起质变;系统通过不断与外界进行物质和能量交换,在耗散过程中产生负熵流,就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态。这种非平衡态下形成的新的有序结构,就是耗散结构。 耗散结构的概念是相对于平衡结构的概念提出来的,它提出一个远离平衡态的开放系统,在外界条件发生变化达到一定阀值时,量变可能引起质变,系统通过不断地与外界交换能量与物质,就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态。耗散结构理论成功地引用到某些系统。 一座城市可看作一个耗散结构,每天输入食品、燃料、日用品等,同时输出产品和垃圾,它才能生存下去,它要保持稳定有序状态,否则将处于混乱。现代经济系统也是一个非平衡的开放系统,系统内部各部门的联系是非线形的,存在着有规律的经济波动和无规律的随机扰动,因此也是一个耗散结构。 20世纪70年代,比利时物理学家普利高津提出了耗散结构学说,这也是一种系统理论。耗散结构的概念是相对于平衡结构的概念提出来的。长期以来,人们只研究平衡系统的有序稳定结构,并认为倘若系统原先是处于一种混乱无序的非平衡状态时,是不能在非平衡状态下呈现出一种稳定有序结构的。普利高津等人提出:一个远离平衡的开放系统,在外界条件变化达到某一特定阈值时,量变可能引起质变,系统通过不断与外界交换能量与物质,就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态,这种远离平衡态的、稳定的、有序的结构称之为“耗散结构”。这种学说回答了开放系统如何从无序走向有序的问题。 [编辑] 耗散结构是在远离平衡区的非线性系统中所产生的一种稳定化的自组织结构。在一个非平衡系统内有许多变化着的因素,它们相互联系、相互制约,并决定着系统的可能状态和可能的演变方向。这些因素可以归纳为两类:其一是广义流,其二是广义力;而且广义流依赖

网壳结构

网壳结构具体案例分析——国家大剧院 姓名:宋建宇班级:2011级5班学号201101020530 摘要:网壳结构即为网状的壳体结构,或者说是曲面状的网架结构。其外形为壳,其形成网格状,是格构化的壳体,也是壳形的网架。它是以杆件为基础,按一定规律组成网格,按壳体坐标进行布置的空间构架,兼具杆系结构和壳体结构的性质,属于杆系类空间结构。与平面网架不同,它的承载力特点为沿确定的曲面薄膜传力,作用力主要通过壳面内两个方向的拉力或压力以及剪力传递。网壳结构兼有薄壳结构和平板网架结构的优点,是一种很有竞争力的大跨度空间结构。关键字:壳体结构、优缺点、未来展望 正文: 国家大剧院外部为钢结构壳体呈半椭球形,平面投影东西方向长轴长度为212.20米,南北方向短轴长度为143.64米,建筑物高度为46.285米,比人民大会堂略低3.32米,基础最深部分达到-32.5米,有10层楼那么高。国家大剧院壳体由18000多块钛金属板拼接而成,面积超过30000平方米,18000多块钛金属板中,只有4块形状完全一样。钛金属板经过特殊氧化处理,其表面金属光泽极具质感,且15年不变颜色。中部为渐开式玻璃幕墙,由1200多块超白玻璃巧妙拼接而成。椭球壳体外环绕人工湖,湖面面积达3.55万平方米,各种通道和入口都设在水面下。 国家大剧院是空间双层网壳结构,这一结构更完整,更纯粹。”大剧院的壳体钢结构总重6750吨,网壳面积3.5万平方米,没有一根立柱支撑,全靠148榀弧型钢梁承重。虽然这一壳体的高、重、大为中华第一,但它同时也是大跨度空间结构中单位用钢量最少的,每平方米不到200公斤,仅为卢浮宫钢结构每平方米用钢的三分之一。如此“轻便”的穹顶大大减少了承重钢梁的压力,建筑物的安全系数将会很高。另外,考虑到风、雪、地震等自然因素,壳体钢结构还体现了柔性设计理念。钢梁接触地面的一端允许相应滑动,整个结构的最大变形度大约为20厘米。 国家大剧院主体建筑钢结构椭球体壳体(以下简称:壳体)为一超大空间壳体,东西长约212m,南北约144m,高约46m。整个钢壳体由顶环梁、梁架构成骨架;梁架之间由连杆、斜撑连接。顶环梁通长采用ф1117.6-25.4THK钢管,中间矩形框采用矩形箱型梁。整个顶环梁长约60m,宽约38m。顶环梁半圆区内搁栅呈放射状分布;矩形框内南北向搁栅采用60m钢板梁,东西向采用ф194钢管,搁栅呈网格状分布。整个顶环梁总重约7O0t。 梁架分为A类(短轴梁架)、B(长轴梁架);A类梁架采用60mm厚钢板制作,B 类梁架采用上下翼缘不等的焊接H型钢。A类梁架共46榀,B类梁架共102榀。斜撑及连杆均采用钢管;短轴梁架之间连杆节点采用铸钢节点连接,长轴梁架连杆采用钢套筒连接。 国家大剧院的结构特点如下: (l)该壳体为一超大型空间结构,结构体量大。整个结构待壳体完全形成后,方为稳定的空间结构,所以保证施工阶段的结构稳定至关重要; (2)该壳体为非正椭圆球体,且壳体内外两球面的椭圆方程并不一样,因而施工中平面、空间定位测量的难度颇大; (3)壳体的主要结构体—梁架(尤其是短轴梁架,侧向厚度仅为60mm)平面外刚度极差,因而构件的起扳、搬运、起吊难度颇大;

自组织与耗散结构

自组织与耗散结构 --摘自:方舟冲浪 自组织现象是指自然界中自发形成的宏观有序现象。 耗散结构是自组织现象中的重要部分,它是在开放的远离平衡条件下,在与外界交换物质和能量的过程中,通过能量耗散和内部非线性动力学机制的作用,经过突变而形成并持久稳定的宏观有序结构。 耗散结构理论可概括为:一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。[5]可见,要理解耗散结构理论,关键是弄清楚如下几个概念:远离平衡态、非线性、开放系统、涨落、突变。 (1)远离平衡态 远离平衡态是相对于平衡态和近平衡态而言的。平衡态是指系统各处可测的宏观物理性质均匀(从而系统内部没有宏观不可逆过程)的状态,它遵守热力学第一定律:dE=dQ-pdV,即系统内能的增量等于系统所吸收的热量减去系统对外所做的功;热力学第二定律:dS/dt>=0,即系统的自发运动总是向着熵增加的方向;和波尔兹曼有序性原理:p i=e-Ei/kT,即温度为T的系统中内能为E i的子系统的比率为p i. 近平衡态是指系统处于离平衡态不远的线性区,它遵守昂萨格(Onsager)倒易关系和最小熵产生原理。前者可表述为:L ij=L ji,即只要和不可逆过程i相应的流J i受到不可逆过程j的力X j的影响,那么,流J i也会通过相等的系数L ij受到力X i的影响。后者意味着,当给定的边界条件阻止系统达到热力学平衡态(即零熵产生)时,系统就落入最小耗散(即最小熵产生)的态。 远离平衡态是指系统内可测的物理性质极不均匀的状态,这时其热力学行为与用最小熵产生原理所预言的行为相比,可能颇为不同,甚至实际上完全相反,正如耗散结构理论所指出的,系统走向一个高熵产生的、宏观上有序的状态。 )非线性 系统产生耗散结构的内部动力学机制,正是子系统间的非线性相互作用,在临界点处,非线性机制放大微涨落为巨涨落,使热力学分支失稳,在控制参数越过临界点时,非线性机制对涨落产生抑制作用,使系统稳定到新的耗散结构分支上。 (3)开放系统 热力学第二定律告诉我们,一个孤立系统的熵一定会随时间增大,熵达到极大值,系统达到最无序的平衡态,所以孤立系统绝不会出现耗散结构。那么开放系统为什么会出现本质上不同于孤立系统的行为呢?其实,在开放的条件下,系统的熵增量dS是由系统与外界的熵交换d e S

阅读材料:高温结构材料简介

高温结构材料 20世纪80年代初,美国和日本相继研制成汽车陶瓷发动机,并分别装在5吨卡车和中型轿车上进行了几千千米的运行试验。结果表明,这种用新材料制作的发动机比金属发动机提高功效50%,节约能源达40%之多。这就为陶瓷材料的应用开创了新的途径。 接着,我国于1990年也研制成功无水冷陶瓷发动机(没有冷却水系统),先经过400小时台架试验,后又装在一辆小轿车上,顺利地进行了上海至北京的长距离路面运转试验。这标志着我国在陶瓷新材料的研究和应用上已达到世界先进水平。 提起陶瓷,大家都很熟悉,因为在日常生活中经常要同它打交道,即每天都要使用的那些盆盆罐罐和杯、盘、碗、碟等器具。实际上,这些陶瓷制品只是陶瓷王国中的成员之一,叫做“日用陶瓷”。在人们印象中,陶瓷很脆,一碰就碎,怎能用来制作汽车发动机呢?其实,制造汽车发动机的陶瓷与普通的陶瓷不同,是采用精细原料烧结而成,具有特殊的性能,所以人们将它叫做“精细陶瓷”或“精密陶瓷”“高技术陶瓷”等,通常简称为“精陶瓷”。 精陶瓷是采用人工合成的高纯超细粉末原料,以精确选定的成分配比,在严格控制的条件下经过成型、烧结和其他处理而制成的具有微细结晶组织的无机材料。由于它具有一系列优越的性能,其应用范围是普通陶瓷无法比拟的。 就以用结构陶瓷制成的柴油发动机来说,这种精陶瓷发动机不仅在高温下强度高、耐磨、耐腐蚀、比金属材料轻、硬度大,而且几乎不导热,可防止发动机内产生的热量散发出去,因而能节省近一半的燃油。 高温结构陶瓷是精陶瓷的典型代表之一。它是由纯度很高的氮化硅、氮化硼、碳化硅、氧化锆等粉末原料在1700摄氏度的高温下烧结而成的。这种材料具有强度高、硬度大、耐高温和耐磨等优点,因而成为现代冶金、机

耗散结构与教学

耗散结构理论对研究性教学的启示 耗散结构的特征 耗散结构理论是比利时著名科学家普里高津,通过对非平衡系统的长期研究, 于1969 年创立的一种自组织理论。耗散结构理论指出: 一个远离平衡的开放系统, 可以是力学的、物理的、化学的、生物的, 乃至社会的、经济的系统, 通过不断地与外界交换物质和能量, 在外界条件的变化达到一定的阈值时, 可能从原有的混沌无序的混乱状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态, 这种在远离平衡情况下所形成的新的有序结构( 自组织) , 被命名为“耗散结构”. 特征: 1.耗散结构发生在开放系统中, 要靠外界不断供应能量或物质才能维持。 产生耗散结构的开放系统必须有负熵流(所谓开放系统, 就是与外界环境既有能量交换、又有物质交换(对于生物系统和社会系统还包括信息交换)的系统。) 2.耗散结构只在远离热力学平衡情况下的非线性区域发生 形成有序结构的各要素之间存在着非线性的相互作用,这种相互作用使各要素间产生相干效应与协调动作,从而可以使系统从杂乱无章变为井然有序.。 自然界是物质的,物质以系统方式相互联系,在自然界中开放系统、远离平衡态的系统是普遍存在的,在系统中各要素间存在着非线性的相互作用. 在具备上述三个条件的基础上,普利高津建立了耗散结构理论,解决了自然界如何从模糊、混沌、无序到精确、稳定、有序的问题,并提出了模糊与精确的方法.这种方法为解决自然界和社会中大量存在的模糊问题提供了方法借鉴,具有重要的现实意义. 3.耗散结构产生于对称性自发破缺(耗散结构具有时空结构, 对称性低于 耗散结构发生前的时空均匀状态.) 4.耗散结构是稳定态的非热力学分支 耗散结构是稳定的, 它不受任何小浮动的破坏, 系统的稳定态有不同的分支.热平衡态是稳定态的热力学分支, 耗散结构是稳定态的非热力学分支. 耗散结构在系统的热力学分支失稳中产生, 达到非热力学分支的新定态. 5.有效性涨落 (系统中某个变量或行为对平均值所发生的偏离。)。对于任何一个多自由度的复杂体系,这种偏离是不可避免的。但它对具有不同稳定性的系统,其作用是不相同的。 自组织方法解决创造性教学中的问题初探 自组织现象几个实例:激光、生命系统、贝纳德对流、贝洛索夫一萨坡金斯基反应 针对创造性教学工作中的不足,以自组织理论为依据,可采取以下措施: 第一, 开放教学系统, 增大系统的负熵流。 产生有序结构的系统必须是一个开放系统,即系统内外环境之间要有物质、能量、信息交换与流通,并且系统必须从外部输入负熵流,

木结构材料介绍

关于木建优品 “木建优品”注册于中关村科技园区平谷园,全称是木建优品(北京)建筑材料有限公司。隶属于北京双弛同达科技发展有限公司。为发展中国优质木结构做出应有的贡献,定为于木结构优质材料配套专家,只为精品木结构建筑而服务,集国内外顶级设计、生产、施工战略合作为基点,自主生产、组织优质材料为根本。以低碳、环保、安全的木结构建筑宣传于各旅游地产、生态农业、养老项目、各大开发商等,只为中国木结构。 木建优品将尽显它的完美,让更多的人了解木结构,让更多的投资商了解木结构并理性的去投资优质的木结构建筑,本着木结构之忠朴的服务理念为更多的木结构公司服务,保证为木结构公司提供优质材料的同时为合作伙伴提供更多的服务并实现真正的为木结构公司保证产品质量的前提下省去更多的采购、运输等环节的费用支出。 木建优品服务宗旨 木建优品宗旨---整合品质、成就质量、培育木建优品 木建优品目标---只为打造精品木结构建筑服务 木建优品服务---木结构之忠仆 木建优品定位---集设计、生产、施工、战略合作为基点、自主生产、组织优质材料为根本 木建优品企业文化 春生之性,善建不拔。 木者·春生之性 万物依木而生,我们以木立信,至诚至信。 做木结构行业的推动者;我们以木祈福,祝福我们的木结构行业发展壮大; 我们以木求发展,为地球有更多的低碳、节能、环保、健康的木结构而努力。

建德·善建者不拔 建筑先建德。我们将遵守道德规范、秉持职业操守,在我们热爱的木结构建筑领域牢固基础、厚积薄发。 善建者不拔,我们将以跬步至千里的信心和决心不懈的努力、不气馁、向前进、我们充满信心。 木建优品相关材料介绍 涂装防护材料 “EGESE易泽思”木蜡油的主要成份 亚麻籽油、向日葵油、豆油、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、氧化铁、环保有机颜料!原料主要以精练亚麻 油、棕榈蜡等天然植物油与植物蜡并配合其它一些天然成分融合而成,调色所用的颜料为环保型有机颜料。因此它不含三苯、甲醛以及重金属等有毒有害成分,没有刺鼻的气味,可替代油漆用于家庭木制品装修以及室外花园木器。 “EGESE易泽思”木蜡油的作用原理 木蜡油中的油能渗透进木材内部,给予木材深层滋润养护;蜡能与木材纤维紧密结合,增强表面硬度,防水防污,耐磨耐擦,这样的黄金组合给木材提供了最为出色的养护和装饰效果。 “EGESE易泽思”木蜡油的使用效果 木蜡油能完全渗入木材,因此和有漆膜存在的传统油漆在外观上截然不同,表面呈开放式纹理效果,不同的木料能带来不同的真实触感,而且可以局部修复和翻新而不留痕迹,施工也非常简单,只需涂擦一到两遍,非常适合DIY,同时也不会对施工人员的健康造成损害。 “EGESE易泽思”木蜡油价格成本 虽然单位体积的木蜡油要比油漆贵上不少,但“EGESE易泽思”木蜡油要比油漆固含率高出很多,每升的涂刷面积在20平米左右,再加上“EGESE易泽思”木蜡油施工的辅料和人工成本要低不少(“EGESE易泽思”木蜡油施工不需要其他辅料和专业的油漆工),因此单位面积的造价并不比好的油漆高。 “EGESE易泽思”木蜡油适用于室内外所有木制品的装饰保护,如实木、夹板、竹、藤、贴树皮等所有木器材料,是石化类油漆涂料的理想换代产品。 “EGESE易泽思”木蜡油54321独特优势

耗散结构理论

耗散结构理论 伊里亚·普里戈金(Ilya Prigogine) 比利时

一.什么是耗散结构理论 一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。

二.耗散结构理论的分析方法举例 一座城市可看作一个耗散结构,每天输入食品、燃料、日用品等,同时输出产品和垃圾,它才能生存下去,它要保持稳定有序状态,否则将处于混乱。 现代经济系统也是一个非平衡的开放系统,系统内部各部门的联系是非线形的,存在着有规律的经济波动和无规律的随机扰动,因此也是一个耗散结构。

三.耗散结构理论的特点 一个典型的耗散结构的形成与维持至少需要具备三个基本条件: 一是系统必须是开放系统,孤立系统和封闭系统都不可能产生耗散结构; 二是系统必须处于远离平衡的非线性区,在平衡区或近平衡区都不可能从一种有序走向另一更为高级的有序; 三是系统中必须有某些非线性动力学过程,如正负反馈机制等,正是这种非线性相互作用使得系统内各要素之间产生协同动作和相干效应,从而使得系统从杂乱无章变为井然有序。

四.耗散结构理论的用途 耗散结构理论主要讨论了系统在与外界环境交换物质和能量的过程中从混沌向有序转化的机理、条件和规律。它深入浅出地揭示出世界上一切事物的本质。 主要应用:企业管理 对于现代企业组织来讲,最基本的过程就是"投入——产出",一方面是原材料的购进,能源的持续输入,另一方面通过加工后形成产品,在市场尽快地销售以使资金很快地回收。无论是输入还是输出,一旦停下来,企业内部所有秩序或结构都将会瓦解。显然,企业的一切基础都是依赖于这个开放的输入输出过程。这就是一个典型的耗散系统。

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