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不稳定性

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山上的球是一种不稳定的状态。顶s

在许多研究领域中， 系统内不稳定的组成部分通常以一些输出或内部状态无限增长为特征。[1] 并非所有不 稳定的 系统都是如此不稳定；系统也可以 勉强稳定 或者表现出 极限环 行为。

在 结构工程学中，当施加过大的载荷时，结构会变得不稳定。超过某个阈值，结构偏向会放大应力，这反过来增加了偏转。这可以采取 屈曲 或者削弱的形式。一般的研究领域称为 结构稳定性。

大气不稳定性 是地球上所有 天气系统的主要组成部分。

1 控制系统的不稳定性编辑

在动力系统的理论中，如果系统中的状态变量无限制地发展，则它被认为是不稳定的。如果一个系统的状态变量中至少有一个是不稳定的，那么这个系统本身就是不稳定的。

在 连续时间 控制理论中，如果其特征方程 的任何根具有大于零的 实数部分 （或者如果零是重复的根），则系统是不稳定的。这相当于 本征值 的 状态矩阵 具有大于零的实部，或者对于虚轴上的特征值，代数重数大于几何重数。[需要解释] 离散时间 中的等效条件是至少一个特征值的绝对值大于1，或者两个或多个特征值相等且为单位绝对值。

2 固体力学中的不稳定性编辑

  • 屈曲
  • 弹性不稳定性
  • 德鲁克稳定性 非线性本构模型
  • 毕渥不稳定性(弹性体表面起皱)
  • 斜压不稳定性 [2]

3 流体不稳定性编辑

瑞利-泰勒不稳定性的流体动力学模拟。[1]

两撞击射流的碰撞产生的不稳定的流动结构。股l

液体 不稳定性发生在 液体, 气体 和 等离子体中，并且通常以形成的形态为特征；它们是在 流体动力学 和 磁流体动力学中进行了研究。流体不稳定性包括:

  • 气球模不稳定性(类似瑞利-泰勒不稳定性)；发现于 磁层
  • 大气不稳定性
    • 流体力学不稳定性 或者 动态不稳定性 （大气动力学)
      • 惯性不稳定性； 斜压不稳定性； 对称不稳定性, 条件对称或者 对流对称不稳定性； 正压不稳定性； 亥姆霍兹 或者 剪切不稳定性； 旋转不稳定性
    • 流体静力不稳定性 或者 静态不稳定性/垂直不稳定性 （包裹不稳定性)， 热力学不稳定性 （大气热力学)
      • 条件 或者 静态不稳定性, 浮力不稳定性, 潜在不稳定, 非局部静态不稳定性, 条件对称不稳定性； 对流的, 潜在的，或 热不稳定性, 第一类对流不稳定性 和 第二类对流不稳定性； 绝对的 或者 机械不稳定性。
  • 贝纳德不稳定性
  • 漂移镜不稳定性
  • 开尔文——亥姆霍兹不稳定性 (类似，但不同于等离子体中的二极管不稳定性 )
  • 瑞利-泰勒不稳定性
  • 普拉托-瑞利不稳定性 (类似瑞利-泰勒不稳定性)
  • 里克特迈耶-梅什科夫不稳定性 (类似瑞利-泰勒不稳定性)
  • 激波 不稳定性
  • 本杰明-菲尔不稳定性 (也称为调制不稳定性)

4 等离子体不稳定性编辑

等离子体 不稳定性可分为两大类(1)流体动力不稳定性(2)动力学不稳定性。等离子体不稳定性也被分为不同的模式-参见本段的 等离子体稳定性。

5 恒星系统的不稳定性编辑

如果 重力势 中小的扰动引起密度的变化，增强了原始的扰动，则星系 和 星团可能是不稳定的。 这种不稳定性通常要求恒星的运动高度相关，这样扰动就不会被随机运动“抹掉”。在不稳定运行后，系统通常比以前“更热”(运动更随机)或更圆。恒星系统的不稳定性包括:

  • 快速旋转的圆盘的棒状不稳定性
  • 金斯不稳定性
  • 水龙软管不稳定性[4]
  • 重力热力学不稳定性
  • 径向轨道不稳定性
  • 冷旋转圆盘中的各种不稳定性

6 关节不稳定性编辑

身体扭伤后最常见的后遗症是不稳定。 机械不稳定性包括不足的稳定结构和超过生理极限的移动性。 功能不稳定包括反复扭伤或受伤关节让位的感觉。[5] 伤害导致 本体感受的 缺陷和关节中姿势控制受损。 肌肉无力、潜在不稳定和姿势控制能力下降的人比姿势控制更好的人更容易受伤。 不稳定性会导致重心摇摆的增加，测量个体偏离理想 压力中心的时间以及距离。 受试者重心摇摆的测量可以通过压力测试中心(CoP)来计算，压力测试中心被定义为重心在地面上的垂直投影。 研究人员推测，如果关节损伤导致 传入神经阻滞，感觉神经纤维的中断和机能上的不稳定，那么受试者的重心摆动应该会改变。[6] 可以通过使用外部支撑系统（如支具）来改善身体机能，蹭强关节稳定性。由支架提供的机械支持提供皮肤传入神经反馈，以维持姿势控制和增加稳定性。

7 笔记编辑

  1. "Definition of INSTABILITY". www.merriam-webster.com. Retrieved 23 April 2018.
  2. "Definition of BAROCLINIC INSTABILITY". www.merriam-webster.com. Retrieved 23 April 2018.
  3. Shengtai Li, Hui Li. "Parallel AMR Code for Compressible MHD or HD Equations". Los Alamos National Laboratory.CS1 maint: Uses authors parameter (link)
  4. Merritt, D.; Sellwood, J. (1994), "Bending Instabilities of Stellar Systems", The Astrophysical Journal, 425: 551–567, Bibcode:1994ApJ...425..551M, doi:10.1086/174005
  5. Guskiewicz, K. M.; Perrin, David H. (1996). "Effect of Orthotics on Postural Sway Following Inversion Ankle Sprain". Journal of Orthopedic and Sports Physical Therapy. 23 (5): 326–331. doi:10.2519/jospt.1996.23.5.326. PMID 8728531.
  6. Pintsaar, A.; Brynhildsen, J.; Tropp, H. (1996). "Postural Corrections after Standardised Perturbations of Single Limb Stance: Effect of Training and Orthotic Devices in Patients with Ankle Instability". British Journal of Sports Medicine. 30 (2): 151–155. doi:10.1136/bjsm.30.2.151. PMC 1332381. PMID 8799602.

参考文献

  • [1]

    ^"Definition of INSTABILITY". www.merriam-webster.com. Retrieved 23 April 2018..

  • [2]

    ^"Definition of BAROCLINIC INSTABILITY". www.merriam-webster.com. Retrieved 23 April 2018..

  • [3]

    ^Shengtai Li, Hui Li. "Parallel AMR Code for Compressible MHD or HD Equations". Los Alamos National Laboratory.CS1 maint: Uses authors parameter (link).

  • [4]

    ^Merritt, D.; Sellwood, J. (1994), "Bending Instabilities of Stellar Systems", The Astrophysical Journal, 425: 551–567, Bibcode:1994ApJ...425..551M, doi:10.1086/174005.

  • [5]

    ^Guskiewicz, K. M.; Perrin, David H. (1996). "Effect of Orthotics on Postural Sway Following Inversion Ankle Sprain". Journal of Orthopedic and Sports Physical Therapy. 23 (5): 326–331. doi:10.2519/jospt.1996.23.5.326. PMID 8728531..

  • [6]

    ^Pintsaar, A.; Brynhildsen, J.; Tropp, H. (1996). "Postural Corrections after Standardised Perturbations of Single Limb Stance: Effect of Training and Orthotic Devices in Patients with Ankle Instability". British Journal of Sports Medicine. 30 (2): 151–155. doi:10.1136/bjsm.30.2.151. PMC 1332381. PMID 8799602..

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