SCI Библиотека

Книга посвящена исследованию класса критических процессов, объединенных общей гипотезой, согласно которой они представляют собой неравновесные фазовые переходы: ламинарно-турбулентный переход, неустойчивость Рэлея-Бенара, кристаллизация бинарных сплавов, разрушение конструкционных материалов, неустойчивость Марангони. Для первых четырех процессов построена модель реконструкции начальной стадии неустойчивости как неравновесного перехода, механизмом которого является диффузионное расслоение. Показано, что свободная энергия Гиббса отклонения от однородного состояния (относительно рассматриваемой неустойчивости) есть аналог потенциалов Гинзбурга-Ландау. Проведены численные эксперименты по самовозбуждению однородного состояния при управлении отдельным краевым условием (возрастанием скорости или температуры). Установлена нелокальность возмущения, что указывает на невозможность применения в этом случае классической теории возмущения. При внешнем воздействии (возрастание скорости или температуры) наблюдается переход к хаосу через бифуркации удвоения периода подобно каскаду удвоений периода Фейгенбаума. В то же время установлено, что распространение теории неравновесных фазовых переходов на задачу Бенара-Марангони является проблематичным. Первоначальный термодинамический анализ задачи Бенара-Марангони установил невозможность построения аналога потенциала Гинзбурга-Ландау в этом случае (и тем самым невозможность применения предложенной нами схемы построения реконструкции для начальной стадии неустойчивости Марангони). Природа неустойчивости Марангони требует дальнейших исследований.