Хистерезис за инженери

Хистерезис за инженери. Хистерезисна верига. Прекъснати процеси по хистерезисната верига. Промяна на посоката на процеса.

Хистерезисът по дефиниция е свойство на системи, които не следват непосредствено приложените сили. Реакцията на тези системи зависи от силите, които са действали преди това, тоест системите зависят от собствената си история.

Фигура 1. Класическа верига на хистерезис.

По точки:

изглежда, че всяка аналитична зависимост на физическите величини под формата Y=f(X), идентифицирани в широк интервал при преместване от точка 0 (условна нула, за удобство) към точка 1, е добро описание на процеса
но всъщност едните процеси винаги вървят в едната посока по едната крива, а в другата по другата (събирайки се в крайните точки) - прилича на ежедневно пътуване до и от работа, нали?
тези явления се наричат явления на "класически хистерезис", основните от които включват:

магнитен хистерезис
фероелектричен хистерезис
еластичен хистерезис
много други

ние също така ще разгледаме явленията на класическия хистерезис и огромен клас явления, които на пръв поглед са явления на хистерезис, но показват напълно независимо поведение, нека ги наречем "инженерен хистерезис"

подробните описания на явленията на класическия хистерезис са широко достъпни и не са предмет на обсъждане

Какво е "инженерен хистерезис"? За разлика от класическия хистерезис, "инженерният хистерезис" се причинява не от остатъчни явления в системата при промяна на посоката на процеса, а от рязка промяна в свойстватасистеми в точките на начало и край на процеса (например, когато се задейства автоматизация, промяна на превключване / геометрия / логика и т.н. вътре в системата).

Нека илюстрираме разликата. Фигури 2 и 3 показват пълните криви на хистерезис за класически и инженерен хистерезис. При преминаване от точка 0 до точка 1 няма разлики. Но!

Обмислете въпроса как се държи система с хистерезис в някои свойства (характеристики), ако процесът на придвижване от началната точка на процеса до крайната точка е прекъснат някъде по средата.

Забележка! При класическия хистерезис промяната в посоката на процеса образува нова хистерезисна верига. При "инженерния хистерезис", когато не са достигнати крайните точки на процеса, нищо подобно не се случва. Накъде води?

Фигура 4. Прекъснат процес на цикъла "инженерен хистерезис".