Типы структур

Выделим несколько наиболее характерных для техники структур:

1). Корпускулярная.
Состоит из одинаковых элементов, слабосвязанных между собой; исчезновение части элементов почти не отражается на функции системы. Примеры: эскадра кораблей, песчаный фильтр.

2). "Кирпичная".
Состоит из одинаковых жестко связанных между собой элементов. Примеры: стена, арка, мост.

3). Цепная.
Состоит из однотипных шарнирносвязанных элементов. Примеры: гусеница, поезд.

4). Сетевая.
Состоит из разнотипных элементов, связанных между собой непосредственно, или транзитом через другие, или через центральный (узловой) элемент (звездная структура). Примеры: телефонная сеть, телевидение, библиотека, система теплоснабжения.

5). Многосвязная. Развитие технических систем идет в направлении увеличения степени вепольности.

Смысл этого закона заключается в том, что невепольные системы стремятся стать вепольными, а в вепольных системах развитие идет в направлении перехода от механических полей к электромагнитным; увеличения степени дисперсности веществ, числа связей между элементами и отзывчивости системы".

Технические системы стремятся стать "вепольнее": неполные веполи превращаются в полные, а те, в свою очередь, развиваются в цепные веполи.

Термин "Веполь" происходит от слов ВЕщество и ПОЛе.

"Изобретений, в которых достраивается "треугольник", так много, что можно уверенно говорить о закономерности: минимальная техническая система обязательно включает два взаимодействующих вещества и поле (энергию). В качестве таких веществ обычно выступают изделие и инструмент (или часть инструмента, непосредственно взаимодействующая с изделием) или же объект (изделие) и внешняя среда (играющая роль инструмента). Знание этой закономерности позволяет решать многие изобретательские задачи. Построив модель задачи, нетрудно определить - что дано и что нужно ввести для постройки "треугольника": один элемент или два и какие именно -вещество, поле, два вещества, поле и вещество.

"Технический треугольник" получил название веполь (от слов "вещество" и "поле").

Понятие "поле" имеет в вепольном анализе широкий смысл: кроме четырех полей, "узаконенных" в физике (электромагнитное, гравитационное, поля сильных и слабых взаимодействий), веполь может включать "поля" тепловые и механические. В сущности, "поле" в веполе - это энергия, прикладываемая к инструменту или изделию для выполнения полезной работы.

Термин "вещество" тоже понимается в широком смысле слова: "веществами" могут быть, например, плотина и вода, винт и гайка, снаряд и танк, молоток и гвоздь... Предположим, рассматривается задача о повышении скорости движения ледокола во льдах. Для этой задачи простейшей моделью может служить веполь, включающий лед (изделие), ледокол (инструмент) и механическое поле сил, приложенных к ледоколу для взаимодействия ледокола со льдом. Реальный ледокол - сложная техническая система со многими свойствами. Но "ледокол", входящий в веполь,- просто вещество, взаимодействующее с другим веществом (льдом) благодаря полю механических сил. Нечто подобное мы имеем при записи формул химических веществ. Записав, например, формулу Н2О, мы отбрасываем множество признаков, присущих воде (масса, движение, температура, цвет и т. д.). Запись выделяет только главный для химии факт: молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Веполь - модель технической системы. Веполь условен и отражает только одно (но главное для данной задачи) свойство системы. Например, в задаче "Как повысить скорость движения ледокола во льдах?" веполь не включает воду, хотя реальный ледокол без воды не может двигаться. Для веполя в этой задаче безразлично, является ли ледокол атомным, дизельным или паровым,- важно только механическое проникновение одного вещества в другое
Включает множество перекрестных связей в сетевой модели.

6). Иерархическая.
Состоит из разнородных элементов, каждый из которых является составным элементом системы более высокого ранга и имеет связи по "горизонтали" (с элементами одного уровня) и по "вертикали" (с элементами разных уровней). Примеры: станок, автомобиль, винтовка.

По типу развития во времени структуры бывают:

1. Развертывающиеся. с течением времени при увеличении ГПФ растет количество элементов.

2. Свертывающиеся. с течением времени при росте или неизменном значении ГПФ количество элементов уменьшается.

3. Редуцирующие. в какой-то момент времени начинается уменьшение количества элементов при одновременном уменьшении ГПФ.

4. Деградирующие. уменьшение ГПФ при уменьшении связей, мощности, эффективности.