කඩදාසි බිටු: ඔරිගාමි වලින් යාන්ත්‍රික මතකයක් නිර්මාණය කිරීම

කඩදාසි බිටු: ඔරිගාමි වලින් යාන්ත්‍රික මතකයක් නිර්මාණය කිරීම

“බ්ලේඩ් රනර්”, “කොන් එයාර්”, “අධික වැසි” - ජනප්‍රිය සංස්කෘතියේ මෙම නියෝජිතයින්ට පොදු වන්නේ කුමක්ද? සියල්ලම, එක් හෝ තවත් මට්ටමකට, පැරණි ජපන් කඩදාසි නැමීමේ කලාව - ඔරිගාමි. චිත්‍රපට, ක්‍රීඩා සහ සැබෑ ජීවිතයේ දී, ඔරිගාමි බොහෝ විට ඇතැම් හැඟීම්, සමහර මතකයන් හෝ අද්විතීය පණිවිඩයක සංකේතයක් ලෙස භාවිතා කරයි. මෙය ඔරිගාමි හි චිත්තවේගීය සංරචකයකි, නමුත් විද්‍යාත්මක දෘෂ්ටි කෝණයකින්, විවිධ ක්ෂේත්‍රවල බොහෝ රසවත් අංග කඩදාසි රූපවල සැඟවී ඇත: ජ්‍යාමිතිය, ගණිතය සහ යාන්ත්‍ර විද්‍යාව පවා. ඇමරිකානු භෞතික විද්‍යා ආයතනයේ විද්‍යාඥයින් විසින් ඔරිගාමි රූප නැවීම/ දිගහැරීම මගින් දත්ත ගබඩා කිරීමේ උපකරණයක් නිර්මාණය කළ අධ්‍යයනයක් පිළිබඳව අද අපි දැන හඳුනා ගනිමු. කඩදාසි මතක කාඩ්පතක් හරියටම ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද, එහි ක්‍රියාත්මක වන මූලධර්ම මොනවාද සහ එවැනි උපකරණයකට කොපමණ දත්ත ගබඩා කළ හැකිද? මෙම ප්‍රශ්නවලට පිළිතුරු අපි විද්‍යාඥයන්ගේ වාර්තාවෙන් සොයා ගනිමු. යන්න.

පර්යේෂණ පදනම

ඔරිගාමි ආරම්භ වූයේ කවදාදැයි කීමට අපහසුය. නමුත් ක්‍රිස්තු වර්ෂ 105 ට පෙර නොවන බව අපි නිසැකවම දනිමු. Cai Lun චීනයේ කඩදාසි සොයා ගත්තේ මේ වසරේ ය. ඇත්ත වශයෙන්ම, මේ මොහොතට පෙර, කඩදාසි දැනටමත් පැවතුනි, නමුත් එය ලී වලින් නොව, උණ බම්බු හෝ සිල්ක් වලින් සාදන ලදී. පළමු විකල්පය පහසු නොවූ අතර දෙවැන්න අතිශයින්ම මිල අධික විය. Cai Lun හට කඩදාසි සඳහා නව වට්ටෝරුවක් ඉදිරිපත් කිරීමේ වගකීම පැවරී ඇති අතර එය සැහැල්ලු, ලාභදායී සහ පහසුවෙන් සාදා ගත හැකිය. කාර්යය පහසු නැත, නමුත් කායි ලූන් වඩාත් ජනප්‍රිය ආශ්වාස ප්‍රභවය වෙත හැරී ගියේය - සොබාදහම. දිගු කලක් ඔහු බඹරුන් නිරීක්ෂණය කළේය, ඔවුන්ගේ නිවෙස් ලී සහ ශාක කෙඳි වලින් සාදා ඇත. සායි ලූන් බොහෝ අත්හදා බැලීම් සිදු කළ අතර එහිදී ඔහු අනාගත කඩදාසි සඳහා විවිධ ද්‍රව්‍ය (ගස් පොතු, අළු සහ මාළු දැල් පවා) ජලය සමඟ මිශ්‍ර කළේය. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් ස්කන්ධය විශේෂ ස්වරූපයෙන් සකස් කර හිරු තුළ වියළා ඇත. මෙම දැවැන්ත කෘතියේ ප්‍රති result ලය වූයේ නූතන මිනිසා සඳහා ප්‍රොසයික් වස්තුවකි - කඩදාසි.

කඩදාසි බිටු: ඔරිගාමි වලින් යාන්ත්‍රික මතකයක් නිර්මාණය කිරීම
2001 දී, Leiyang (චීනය) නගරයේ Cai Lun නමින් උද්යානයක් විවෘත කරන ලදී.

වෙනත් රටවලට කඩදාසි පැතිරීම ක්ෂණිකව සිදු නොවීය; XNUMX වන සියවස ආරම්භයේදී පමණක් එහි වට්ටෝරුව කොරියාවට සහ ජපානයට ළඟා වූ අතර කඩදාසි යුරෝපයට ළඟා වූයේ XNUMX-XNUMX සියවස් වලදී පමණි.

කඩදාසිවල වඩාත්ම පැහැදිලිව භාවිතා කිරීම, ඇත්ත වශයෙන්ම, අත්පිටපත් සහ මුද්රණයයි. කෙසේ වෙතත්, ජපන් ජාතිකයින් ඒ සඳහා වඩාත් අලංකාර භාවිතයක් සොයා ගත්හ - ඔරිගාමි, i.e. නැමීමේ කඩදාසි රූප.


ඔරිගාමි සහ ඉංජිනේරු ලෝකයට කෙටි විනෝද චාරිකාවක්.

ඔරිගාමි විකල්ප විශාල ප්‍රමාණයක් මෙන්ම ඒවා සෑදීමේ ශිල්පීය ක්‍රම තිබේ: සරල ඔරිගාමි, කුසුදමා (මොඩියුලර්), තෙත් නැමීම, රටා ඔරිගාමි, කිරිගාමි යනාදිය. (ඔරිගාමි පිළිබඳ නිදර්ශන විශ්වකෝෂය)

විද්‍යාත්මක දෘෂ්ටි කෝණයකින්, ඔරිගාමි යනු යාන්ත්‍රික පාරද්‍රව්‍යයක් වන අතර එහි ගුණාංග තීරණය වන්නේ එහි ජ්‍යාමිතිය අනුව මිස එය සෑදූ ද්‍රව්‍යයේ ගුණාංග අනුව නොවේ. පුනරාවර්තන ඔරිගාමි රටා භාවිතයෙන් අද්විතීය ගුණාංග සහිත බහුකාර්ය ත්‍රිමාණ යෙදවිය හැකි ව්‍යුහයන් නිර්මාණය කළ හැකි බව සෑහෙන කාලයක් තිස්සේ පෙන්නුම් කර ඇත.

කඩදාසි බිටු: ඔරිගාමි වලින් යාන්ත්‍රික මතකයක් නිර්මාණය කිරීම
රූපය #1

රූපය මත 1b එවැනි ව්‍යුහයක උදාහරණයක් පෙන්වයි - යෙදවිය හැකි සීනුවක්, රූප සටහනට අනුව තනි කඩදාසි පත්‍රයකින් ගොඩනගා ඇත 1. පවතින ඔරිගාමි විකල්පයන්ගෙන්, විද්‍යාඥයින් විසින් ක්‍රොස්ලින් ඔරිගාමි ලෙස හඳුන්වන චක්‍රීය සමමිතියකින් සකස් කරන ලද සමාන ත්‍රිකෝණාකාර පැනලවල මොසෙයික් ක්‍රියාත්මක කරන ප්‍රභේදයක් හඳුනාගෙන ඇත.

ඔරිගාමි මත පදනම් වූ ව්යුහයන් වර්ග දෙකකින් පැමිණෙන බව සැලකිල්ලට ගැනීම වැදගත්ය: දෘඪ සහ දැඩි නොවන.

දෘඩ ඔරිගාමි යනු ත්‍රිමාන ව්‍යුහයක් වන අතර, දිග හැරීමේදී පැනල අතර ඇති නැමීම් පමණක් විරූපණයට ලක් වේ.

දෘඩ ඔරිගාමි සඳහා කැපී පෙනෙන උදාහරණයක් වන්නේ මියුරා-ඔරි, සෘණ Poisson අනුපාතය සහිත යාන්ත්‍රික පාරද්‍රව්‍ය නිර්මාණය කිරීමට භාවිතා කරයි. එවැනි ද්රව්ය පුළුල් පරාසයක යෙදීම් ඇත: අභ්යවකාශ ගවේෂණය, විකෘති කළ හැකි ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ, කෘතිම මාංශ පේශි සහ, ඇත්ත වශයෙන්ම, ප්රතිනිර්මාණය කළ හැකි යාන්ත්රික metamaterials.

දෘඩ නොවන ඔරිගාමි යනු ත්‍රිමාන ව්‍යුහයන් වන අතර ඒවා දිග හැරීමේදී නැමීම් අතර පැනලවල දෘඩ නොවන ප්‍රත්‍යාස්ථ විරූපණය ප්‍රදර්ශනය කරයි.

එවැනි ඔරිගාමි ප්‍රභේදයකට උදාහරණයක් වන්නේ කලින් සඳහන් කළ ක්‍රොස්ලිං රටාවයි, එය සුසර කළ හැකි බහු-ස්ථාවරත්වය, තද බව, විරූපණය, මෘදු කිරීම/දැඩි කිරීම සහ/හෝ ශුන්‍යයට ආසන්න තද බව සහිත ව්‍යුහයන් නිර්මාණය කිරීමට සාර්ථකව යොදා ගෙන ඇත.

පර්යේෂණ ප්‍රති .ල

ඉපැරණි කලාවෙන් ආභාෂය ලැබූ විද්‍යාඥයන් ක්‍රොස්ලින්ග්ගේ ඔරිගාමි භාවිතයෙන් යාන්ත්‍රික ද්විමය ස්විච පොකුරක් නිර්මාණය කිරීමට තීරණය කළ අතර එය ස්විචයේ පාදයට යොදන ලද ප්‍රතිමූර්තියක ආකාරයෙන් තනි පාලිත ආදානයක් භාවිතා කරමින් විවිධ ස්ථිතික අවස්ථා දෙකක් අතර මාරු වීමට බල කළ හැකිය. .

සිට පෙනෙන පරිදි 1b, සීනුව එක් කෙළවරක සවි කර ඇති අතර අනෙක් නිදහස් කෙළවරේ x දිශාවට බාහිර බරකට යටත් වේ. මේ නිසා, එය x-අක්ෂය දිගේ සහ අවට එකවර අපගමනය සහ භ්‍රමණයට ලක් වේ. සීනුව විරූපණය කිරීමේදී එකතු වන ශක්තිය බාහිර බර ඉවත් කළ විට මුදා හරින අතර එමඟින් සීනුව එහි මුල් හැඩයට පත් වේ.

සරලව කිවහොත්, අපි බලමින් සිටින්නේ ආතති වසන්තයක් දෙස බලන අතර එහි ප්‍රතිස්ථාපන බලය සීනුවෙහි විභව ශක්ති ක්‍රියාකාරිත්වයේ හැඩය මත රඳා පවතී. මෙය සීනුව තැනීමට භාවිතා කරන සංයුක්ත ත්‍රිකෝණයේ ජ්‍යාමිතික පරාමිතීන් (a0, b0, γ0) මත මෙන්ම මෙම ත්‍රිකෝණවල මුළු සංඛ්‍යාව (n) මත රඳා පවතී (1).

ජ්‍යාමිතික සැලසුම් පරාමිතිවල නිශ්චිත සංයෝජනයක් සඳහා, සීනු විභව ශක්ති ශ්‍රිතයට එක් ස්ථායී සමතුලිත ලක්ෂ්‍යයකට අනුරූප වන තනි අවම අගයක් ඇත. වෙනත් සංයෝජන සඳහා, විභව ශක්ති ශ්‍රිතයට ස්ථායී ස්ථිතික සීනු වින්‍යාස දෙකකට අනුරූප වන අවම දෙකක් ඇත, ඒ සෑම එකක්ම වෙනස් සමතුලිත උසකින් හෝ, ඒ වෙනුවට, වසන්ත අපගමනය සමඟ සම්බන්ධ වේ (1සෙ) මෙම වර්ගයේ වසන්තය බොහෝ විට bistable ලෙස හැඳින්වේ (පහත වීඩියෝව).


රූපය මත 1d bistable වසන්තයක් සෑදීමට තුඩු දෙන ජ්‍යාමිතික පරාමිතීන් සහ n=12 සඳහා monostable වසන්තයක් සෑදීමට තුඩු දෙන පරාමිති පෙන්වයි.

bistable වසන්තයක් බාහිර බර නොමැති විට එහි සමතුලිත ස්ථානයක නතර විය හැකි අතර නිසි ශක්ති ප්‍රමාණය ඇති විට ඒවා අතර මාරු වීමට සක්‍රිය කළ හැක. Kroesling යාන්ත්‍රික ස්විච (KIMS වෙතින්) නිර්මාණය කිරීම පරීක්ෂා කරන මෙම අධ්‍යයනයේ පදනම වන්නේ මෙම දේපලයි. ක්‍රෙස්ලිං ආශ්‍රිත යාන්ත්‍රික ස්විච) ද්විමය අවස්ථා දෙකක් සමඟ.

විශේෂයෙන්, පෙන්වා ඇති පරිදි 1c, විභව බාධකය (∆E) ජය ගැනීමට ප්‍රමාණවත් ශක්තියක් සැපයීම මගින් ස්විචය එහි ප්‍රාන්ත දෙක අතර සංක්‍රමණයට සක්‍රිය කළ හැක. ස්විචයේ විවිධ සමතුලිත තත්ත්‍වයන්හිදී ස්විචයේ දේශීය අනුනාද සංඛ්‍යාතයට ආසන්න උද්දීපන සංඛ්‍යාතයක් සහිත ස්විචයේ පාදයට හරවත් සංඥාවක් යෙදීමෙන් හෝ ස්විචයේ පාදයට හරස් සංඥාවක් යෙදීමෙන් ශක්තිය සැපයිය හැක. මෙම අධ්‍යයනයේ දී, හර්මොනික් අනුනාද ක්‍රියාකාරිත්වය අර්ධ-ස්ථිතික ක්‍රියාකාරිත්වයට වඩා සමහර පැතිවලින් උසස් බැවින්, දෙවන විකල්පය භාවිතා කිරීමට තීරණය විය.

පළමුව, අනුනාද ක්‍රියාවට මාරු වීමට අඩු බලයක් අවශ්‍ය වන අතර සාමාන්‍යයෙන් වේගවත් වේ. දෙවනුව, අනුනාද මාරු කිරීම එහි ප්‍රාදේශීය ප්‍රාන්තවල ස්විචය සමඟ අනුනාද නොවන බාහිර බාධා කිරීම් වලට සංවේදී නොවේ. තෙවනුව, ස්විචයේ විභව ශ්‍රිතය සාමාන්‍යයෙන් අස්ථායී සමතුලිත ලක්ෂ්‍යය U0 ට සාපේක්ෂව අසමමිතික වන බැවින්, S0 සිට S1 දක්වා මාරු වීමට අවශ්‍ය වන සුසංයෝගී උද්දීපන ලක්ෂණ සාමාන්‍යයෙන් S1 සිට S0 දක්වා මාරු වීමට අවශ්‍ය ඒවාට වඩා වෙනස් වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස උද්දීපනය-වරණ ද්විමය මාරු කිරීම .

මෙම KIMS වින්‍යාසය බහු-බිට් යාන්ත්‍රික මතක පුවරුවක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා යෝග්‍ය වේ ද්විමය ස්විචයන් භාවිතා කරමින් තනි හර්මොනික් ධාවන වේදිකාවක් මත තබා ඇති විවිධ ලක්ෂණ සහිත. එවැනි උපකරණයක් නිර්මාණය කිරීම ප්රධාන පුවරු වල ජ්යාමිතික පරාමිතීන්හි වෙනස්කම් වලට මාරුවීමේ විභව බලශක්ති ශ්රිතයේ හැඩයේ සංවේදීතාවය (1e).

එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, විවිධ නිර්මාණ ලක්‍ෂණ සහිත බහු KIMS එකම වේදිකාවක් මත තබා එක් ප්‍රාන්තයක සිට තවත් ප්‍රාන්තයකට සංක්‍රමණය වීමට, තනි තනිව හෝ විවිධ උත්තේජක පරාමිතීන් භාවිතා කරමින් උද්‍යෝගිමත් විය හැක.

ප්රායෝගික පරීක්ෂණයේ වේදිකාවේ දී, ජ්යාමිතික පරාමිතීන් සහිත 180 g / m2 ඝනත්වයකින් යුත් කඩදාසි වලින් ස්විචයක් නිර්මාණය කර ඇත: γ0 = 26.5 °; b0/a0 = 1.68; a0 = 40 mm සහ n = 12. මෙම පරාමිති, ගණනය කිරීම් මගින් විනිශ්චය කිරීම (1d), සහ ප්රතිඵලය වන වසන්තය bistable වීමට තුඩු දෙයි. සීනුවෙහි අක්ෂීය ට්‍රස් (දඬු ව්‍යුහය) සරල කළ ආකෘතියක් භාවිතයෙන් ගණනය කිරීම් සිදු කරන ලදී.

ලේසර් භාවිතයෙන්, කඩදාසි කැබැල්ලක් මත සිදුරු රේඛා සාදන ලදී (1), නැමෙන ස්ථාන වේ. ඉන්පසු b0 (පිටතට වක්‍ර වූ) සහ γ0 (ඇතුළට වක්‍ර වූ) දාර දිගේ නැමීම් සාදන ලද අතර, ඈත කෙළවරේ දාර තදින් සම්බන්ධ විය. ස්විචයේ ඉහළ සහ පහළ පෘෂ්ඨයන් ඇක්රිලික් බහුඅස්රවලින් ශක්තිමත් කර ඇත.

ස්විචයේ ප්‍රතිස්ථාපන බල වක්‍රය පරීක්ෂණ අතරතුර පාදම කරකවීමට ඉඩ සලසන විශේෂ සැකසුමකින් යුත් විශ්වීය පරීක්ෂණ යන්ත්‍රයක් මත සිදු කරන ලද සම්පීඩන සහ ආතන්ය පරීක්ෂණ හරහා පර්යේෂණාත්මකව ලබා ගන්නා ලදී (1f).

ඇක්‍රිලික් ස්විච් බහුඅස්‍රයේ කෙළවර දැඩි ලෙස සවි කර ඇති අතර, 0.1 mm/s ඉලක්කගත වේගයකින් ඉහළ බහුඅස්‍රය වෙත පාලිත විස්ථාපනයක් යොදන ලදී. ආතන්ය සහ සම්පීඩ්යතා විස්ථාපන චක්රීය ලෙස යොදන ලද අතර 13 mm දක්වා සීමා විය. උපාංගයේ සත්‍ය පරීක්‍ෂණයට මොහොතකට පෙර, 50N පැටවුම් කොටුවක් භාවිතයෙන් ප්‍රතිස්ථාපන බලය වාර්තා කිරීමට පෙර එවැනි පැටවුම් චක්‍ර දහයක් සිදු කිරීමෙන් ස්විචය සකස් කරනු ලැබේ. මත 1g පර්යේෂණාත්මකව ලබාගත් ස්විචයේ ප්‍රතිස්ථාපන බල වක්‍රය පෙන්වයි.

ඊළඟට, මෙහෙයුම් පරාසය හරහා ස්විචයේ සාමාන්ය ප්රතිෂ්ඨාපන බලය අනුකලනය කිරීමෙන්, විභව බලශක්ති ශ්රිතය (1h) විභව ශක්ති ශ්‍රිතයේ අවම අගය ස්විච් අවස්ථා දෙක (S0 සහ S1) හා සම්බන්ධ ස්ථිතික සමතුලිතතාවය නියෝජනය කරයි. මෙම විශේෂිත වින්‍යාසය සඳහා, S0 සහ S1 පිළිවෙළින් යෙදවුම් උස u = 48 mm සහ 58.5 mm වේ. විභව ශක්ති ශ්‍රිතය S0 ලක්ෂ්‍යයේ ∆E0 සහ S1 ලක්ෂ්‍යයේ ∆E1 විවිධ ශක්ති බාධක සමඟ පැහැදිලිව අසමමිතික වේ.

ස්විචයන් ඉලෙක්ට්රෝඩයිනමික් ෂේකර් මත තබා ඇති අතර, අක්ෂීය දිශාවට පාදයේ පාලිත උද්දීපනය සපයයි. උද්දීපනයට ප්රතිචාර වශයෙන්, ස්විචයේ ඉහළ මතුපිට සිරස් දිශාවට දෝලනය වේ. පාදයට සාපේක්ෂව ස්විචයේ ඉහළ මතුපිට පිහිටීම මනිනු ලැබුවේ ලේසර් වයිබ්‍රෝමීටරය භාවිතා කරමිනි (2).

කඩදාසි බිටු: ඔරිගාමි වලින් යාන්ත්‍රික මතකයක් නිර්මාණය කිරීම
රූපය #2

එහි අවස්ථා දෙක සඳහා ස්විචයේ දේශීය අනුනාද සංඛ්‍යාතය S11.8 සඳහා 0 Hz සහ S9.7 සඳහා 1 Hz බව සොයා ගන්නා ලදී. ප්‍රාන්ත දෙකක් අතර සංක්‍රාන්තියක් ආරම්භ කිරීමට, එනම් ඉන් පිටවීමක් විභව හොඳින්*, ඉතා මන්දගාමී (0.05 Hz/s) ද්විපාර්ශ්වික රේඛීය සංඛ්‍යාත ස්වීප් 13 ms-2 පාදක ත්වරණයක් සහිත හඳුනාගත් සංඛ්‍යාත වටා සිදු කරන ලදී. විශේෂයෙන්, KIMS මුලින් S0 හි ස්ථානගත කර ඇති අතර වැඩිවන සංඛ්යාත ස්වීප් 6 Hz දී ආරම්භ කරන ලදී.

විභව හොඳින්* - අංශුවේ විභව ශක්තියේ දේශීය අවමයක් ඇති කලාපය.

පෙනෙන පරිදි 2bධාවන සංඛ්‍යාතය ආසන්න වශයෙන් 7.8 Hz වෙත ළඟා වූ විට, ස්විචය S0 විභවය හොඳින් අතහැර S1 විභව ළිඳට ඇතුල් වේ. සංඛ්‍යාතය තව තවත් වැඩි වූ විට ස්විචය S1 හි දිගටම පැවතුනි.

පසුව ස්විචය නැවත S0 ලෙස සකසා ඇත, නමුත් මෙවර පහත වැටීම 16 Hz දී ආරම්භ කරන ලදී. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, සංඛ්‍යාතය 8.8 Hz වෙත ළඟා වන විට, ස්විචය S0 හැර ගොස් S1 විභව ළිඳට ඇතුළු වී පවතී.

State S0 සතුව 1 ms-7.8 ත්වරණයක් සහිත 8.8 Hz [13, 2] සක්‍රීය කිරීමේ කලාපයක් සහ S1 - 6...7.7 Hz (2සෙ) KIMS හට එකම විශාලත්වයේ නමුත් වෙනස් සංඛ්‍යාතයක පාදයක හාර්මොනික් උද්දීපනය හරහා ප්‍රාන්ත දෙකක් අතර වරණාත්මකව මාරු විය හැකි බව එයින් කියවේ.

KIMS හි ස්විචින් කලාප පළල එහි විභව ශක්ති ශ්‍රිතයේ හැඩය, damping ලක්‍ෂණ සහ හාර්මොනික් උද්දීපන පරාමිතීන් (සංඛ්‍යාත සහ විශාලත්වය) මත සංකීර්ණ රඳා පවතී. අතිරේකව, ස්විචයේ මෘදු වන රේඛීය නොවන හැසිරීම හේතුවෙන්, සක්‍රීය කලාප පළලට රේඛීය අනුනාද සංඛ්‍යාතය අනිවාර්යයෙන්ම ඇතුළත් නොවේ. එබැවින්, එක් එක් KIMS සඳහා තනි තනිව ස්විච සක්රිය කිරීමේ සිතියම නිර්මාණය කිරීම වැදගත් වේ. මෙම සිතියම එක් ප්‍රාන්තයකින් තවත් ප්‍රාන්තයකට සහ අනෙක් අතට මාරු වීමට හේතු වන උද්දීපනයේ සංඛ්‍යාතය සහ විශාලත්වය සංලක්ෂිත කිරීමට භාවිතා කරයි.

එවැනි සිතියමක් විවිධ උද්දීපන මට්ටම්වලදී සංඛ්යාත අතුගා දැමීම මගින් පර්යේෂණාත්මකව නිර්මාණය කළ හැකි නමුත් මෙම ක්රියාවලිය ඉතා ශ්රමය-දැඩි වේ. එමනිසා, විද්‍යාඥයින් මෙම අදියරේදී තීරණය කළේ අත්හදා බැලීම් වලදී තීරණය කරන ලද විභව ශක්ති ශ්‍රිතය භාවිතා කරමින්, ස්විචය ආකෘතිකරණය කිරීමට ය.1h).

ආකෘතිය උපකල්පනය කරන්නේ ස්විචයේ ගතික හැසිරීම අසමමිතික බිස්ටබල් හෙල්ම්හෝල්ට්ස්-ඩෆින් ඔස්කිලේටරයක ගතිකත්වය මගින් හොඳින් ආසන්න කළ හැකි බවයි, එහි චලිත සමීකරණය පහත පරිදි ප්‍රකාශ කළ හැකිය:

කඩදාසි බිටු: ඔරිගාමි වලින් යාන්ත්‍රික මතකයක් නිර්මාණය කිරීම

එහිදී u - ස්ථාවර එකට සාපේක්ෂව ඇක්රිලික් බහුඅස්රයේ චංචල මුහුණතෙහි අපගමනය; m - ස්විචයේ ඵලදායී ස්කන්ධය; c - දුස්ස්රාවී තෙතමනය සංගුණකය පර්යේෂණාත්මකව තීරණය කරනු ලැබේ; ais-bistable ප්රතිස්ථාපන බල සංගුණක; ab සහ Ω යනු මූලික විශාලත්වය සහ ත්වරණ සංඛ්‍යාතයයි.

සමාකරණයේ ප්‍රධාන කාර්යය වන්නේ විවිධ අවස්ථා දෙකක් අතර මාරු වීමට ඉඩ සලසන ab සහ Ω සංයෝජන පිහිටුවීමට මෙම සූත්‍රය භාවිතා කිරීමයි.

විද්‍යාඥයන් සඳහන් කරන්නේ බිස්ටබල් දෝලකයක් එක් ප්‍රාන්තයක සිට තවත් ප්‍රාන්තයකට සංක්‍රමණය වන තීරණාත්මක උත්තේජක සංඛ්‍යාත සංඛ්‍යාත දෙකකින් ආසන්න කළ හැකි බවයි. බෙදීම්*: කාලපරිච්ඡේදය දෙගුණ කිරීමේ විභේදනය (PD) සහ චක්‍රීය fold bifurcation (CF).

බෙදීම* - එය රඳා පවතින පරාමිතීන් වෙනස් කිරීමෙන් පද්ධතියේ ගුණාත්මක වෙනසක්.

ආසන්න වශයෙන් භාවිතා කරමින්, KIMS හි සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාර වක්‍ර එහි ප්‍රාන්ත දෙකෙහි ඉදිකර ඇත. ප්‍රස්ථාරයේ 2e වෙනස් පාදක ත්වරණ මට්ටම් දෙකක් සඳහා S0 හි ස්විචයේ සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාර වක්‍ර පෙන්වයි.

5 ms-2 පාදක ත්වරණයකදී, විස්තාරය-සංඛ්‍යාත වක්‍රය සුළු මෘදු වීමක් පෙන්නුම් කරයි, නමුත් අස්ථාවරත්වය හෝ බෙදීම් නොමැත. මේ අනුව, සංඛ්‍යාතය කෙසේ වෙනස් වුවද ස්විචය S0 තත්වයේ පවතී.

කෙසේ වෙතත්, පාදක ත්වරණය 13 ms-2 දක්වා වැඩි කළ විට, රියදුරු සංඛ්යාතය අඩු වන විට PD bifurcation හේතුවෙන් ස්ථායීතාවය අඩු වේ.

එකම යෝජනා ක්‍රමය භාවිතා කරමින්, S1 හි ස්විචයේ සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාර වක්‍ර ලබා ගන්නා ලදී (2f) 5 ms-2 ත්වරණයකදී, නිරීක්ෂිත රටාව එලෙසම පවතී. කෙසේ වෙතත්, මූලික ත්වරණය 10ms දක්වා වැඩි වන විට-2 PD සහ CF බෙදීම් දිස්වේ. මෙම විභේදන දෙක අතර ඕනෑම සංඛ්‍යාතයක ස්විචය උත්තේජනය කිරීමෙන් S1 සිට S0 දක්වා මාරුවීමක් සිදුවේ.

සමාකරණ දත්ත යෝජනා කරන්නේ සක්‍රීය කිරීමේ සිතියමේ එක් එක් ප්‍රාන්තය අනන්‍ය ආකාරයෙන් සක්‍රිය කළ හැකි විශාල කලාප ඇති බවයි. ප්‍රේරකයේ සංඛ්‍යාතය සහ විශාලත්වය අනුව ප්‍රාන්ත දෙකක් අතර වරණාත්මකව මාරු වීමට මෙය ඔබට ඉඩ සලසයි. රාජ්‍යයන් දෙකටම එකවර මාරුවිය හැකි ප්‍රදේශයක් ද තිබෙනු දැකිය හැකිය.

කඩදාසි බිටු: ඔරිගාමි වලින් යාන්ත්‍රික මතකයක් නිර්මාණය කිරීම
රූපය #3

බිටු කිහිපයක යාන්ත්‍රික මතකයක් නිර්මාණය කිරීමට KIMS කිහිපයක එකතුවක් භාවිතා කළ හැක. ඕනෑම ස්විච දෙකක විභව ශක්ති ශ්‍රිතයේ හැඩය ප්‍රමාණවත් ලෙස වෙනස් වන පරිදි ස්විච ජ්‍යාමිතිය වෙනස් කිරීමෙන්, ස්විචයන් අතිච්ඡාදනය නොවන පරිදි ඒවායේ සක්‍රීය කලාප පළල සැලසුම් කළ හැකිය. මේ නිසා, සෑම ස්විචයකටම අද්විතීය උද්දීපන පරාමිතීන් ඇත.

මෙම තාක්ෂණය විදහා දැක්වීම සඳහා, විවිධ විභව ලක්ෂණ සහිත ස්විච දෙකක් මත පදනම්ව 2-bit පුවරුවක් නිර්මාණය කරන ලදී (3): bit 1 - γ0 = 28°; b0/a0 = 1.5; a0 = 40 mm සහ n = 12; බිටු 2 - γ0 = 27°; b0/a0 = 1.7; a0 = 40 mm සහ n = 12.

සෑම බිට් එකකටම ප්‍රාන්ත දෙකක් ඇති බැවින්, S00, S01, S10 සහ S11 යන විවිධ අවස්ථා හතරක් ලබා ගත හැක (3b) S පසු සංඛ්යා වම් (bit 1) සහ දකුණු (bit 2) ස්විච වල අගය දක්වයි.

2-bit ස්විචයක හැසිරීම පහත වීඩියෝවේ දැක්වේ:

මෙම උපාංගය මත පදනම්ව, ඔබට බහු-බිට් යාන්ත්‍රික මතක පුවරු වල පදනම විය හැකි ස්විච පොකුරක් ද නිර්මාණය කළ හැකිය.

අධ්‍යයනයේ සූක්ෂ්ම කරුණු පිළිබඳ වඩාත් සවිස්තරාත්මක දැනුමක් සඳහා, මම බැලීමට නිර්දේශ කරමි විද්යාඥයන් වාර්තා කරයි и අතිරේක ද්රව්ය ඔහුට.

එපිලේජ්

ඔරිගාමි නිර්මාණකරුවන් කිසිවෙකුට ඔවුන්ගේ නිර්මාණය නූතන ලෝකයේ භාවිතා කරන්නේ කෙසේදැයි සිතාගත නොහැකි ය. එක් අතකින්, මෙය සාමාන්ය කඩදාසි රූපවල සැඟවී ඇති සංකීර්ණ මූලද්රව්ය විශාල සංඛ්යාවක් පෙන්නුම් කරයි; අනෙක් අතට, නවීන විද්‍යාවට මෙම මූලද්‍රව්‍ය භාවිතා කර සම්පූර්ණයෙන්ම අලුත් දෙයක් නිර්මාණය කිරීමට හැකියාව ඇත.

මෙම කාර්යයේදී, විද්‍යාඥයින්ට ක්‍රොස්ලින්ග්ගේ ඔරිගාමි ජ්‍යාමිතිය භාවිතා කර ආදාන පරාමිතීන් මත පදනම්ව විවිධ අවස්ථා දෙකක විය හැකි සරල යාන්ත්‍රික ස්විචයක් නිර්මාණය කිරීමට හැකි විය. මෙය සම්භාව්‍ය තොරතුරු ඒකක වන 0 සහ 1 සමඟ සැසඳිය හැක.

ප්රතිඵලයක් වශයෙන් උපාංග බිටු 2 ක් ගබඩා කළ හැකි යාන්ත්රික මතක පද්ධතියකට ඒකාබද්ධ විය. එක් අකුරක් බිටු 8 ක් (බයිට් 1 ක්) ගන්නා බව දැන සිටීම, ප්රශ්නය පැනනගින්නේ: උදාහරණයක් ලෙස "යුද්ධය සහ සාමය" ලිවීමට සමාන ඔරිගාමි කීයක් අවශ්ය වනු ඇත.

විද්යාඥයන් ඔවුන්ගේ වර්ධනයට හේතු විය හැකි සැකය ගැන හොඳින් දනී. කෙසේ වෙතත්, ඔවුන්ට අනුව, මෙම පර්යේෂණය යාන්ත්රික මතක ක්ෂේත්රයේ ගවේෂණයකි. මීට අමතරව, අත්හදා බැලීම් වලදී භාවිතා කරන ඔරිගාමි විශාල නොවිය යුතුය; ඒවායේ ගුණාංගවලට හානි නොකර ඒවායේ මානයන් සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකිය.

එය එසේ වුවද, මෙම කාර්යය සාමාන්‍ය, අශෝභන හෝ නීරස යැයි කිව නොහැක. විද්‍යාව සෑම විටම නිශ්චිත දෙයක් වර්ධනය කිරීමට භාවිතා නොකරන අතර විද්‍යාඥයින් සෑම විටම තමන් නිර්මාණය කරන්නේ කුමක්දැයි මුලදී නොදනී. ඇත්ත වශයෙන්ම, බොහෝ නව නිපැයුම් සහ සොයාගැනීම් සරල ප්රශ්නයක ප්රතිඵලයක් විය - එසේ නම්?

කියවීමට ස්තූතියි, කුතුහලයෙන් සිටින්න සහ හොඳ සති අන්තයක් වේවා යාලුවනේ! 🙂

පොඩි ඇඩ්වර්ටයිසින් එකක්

අප සමඟ රැඳී සිටීම ගැන ඔබට ස්තුතියි. ඔබ අපේ ලිපි වලට කැමතිද? වඩාත් රසවත් අන්තර්ගතය බැලීමට අවශ්‍යද? ඇණවුමක් කිරීමෙන් හෝ මිතුරන්ට නිර්දේශ කිරීමෙන් අපට සහාය වන්න, $4.99 සිට සංවර්ධකයින් සඳහා cloud VPS, ඔබ වෙනුවෙන් අප විසින් නිර්මාණය කරන ලද ප්‍රවේශ මට්ටමේ සේවාදායකයන්ගේ අද්විතීය ප්‍රතිසමයක්: VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps ගැන සම්පූර්ණ සත්‍යය $19 සිට හෝ සේවාදායකයක් බෙදා ගන්නේ කෙසේද? (RAID1 සහ RAID10, cores 24 දක්වා සහ 40GB DDR4 දක්වා ඇත).

Dell R730xd ඇම්ස්ටර්ඩෑම් හි Equinix Tier IV දත්ත මධ්‍යස්ථානයේ 2 ගුණයක් ලාභදායීද? මෙතන විතරයි 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV $199 සිට නෙදර්ලන්තයේ! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 සිට! ගැන කියවන්න යටිතල පහසුකම් සංස්ථාව ගොඩනගන්නේ කෙසේද? සතයක් සඳහා යුරෝ 730 ක් වටිනා Dell R5xd E2650-4 v9000 සේවාදායකය භාවිතා කරන පන්තිය?

මූලාශ්රය: www.habr.com

අදහස් එක් කරන්න