Устойчивость систем: понятие, критерии и условия

Местная устойчивость

Это устойчивость элементов конструкции. Если происходит их выпучивание в результате воздействия на них напряжений сжимающего или касательного характера, о таком явлении говорят, что происходит потеря местной устойчивости.

Прочность конструкции снижается, когда теряется устойчивость стенки. Если она находится рядом с опорой, то на нее воздействует касательное напряжение. Под ее влиянием стенка перекашивается. По укороченным диагоналям она сжимается, а по удлиненным – вытягивается. Происходит вспучивание стенки, образование волн. Препятствовать этому явлению можно с помощью установки по вертикали ребер жесткости. Они будут пересекать вспученные места, выпрямляя стенку.

Устойчивость конструкции, а именно стенок и пояса может быть потеряна не только от касательных напряжений. Они в малой степени влияют на стенку середины балки, здесь на нее воздействуют нормальные напряжения, которые могут стать потерей устойчивости конструкции.

Система финансовой устойчивости

Финансовая устойчивость — это состояние, при котором система, то есть ключевые рынки и институциональное устройство, устойчивы к экономическим шокам и готовы к плавному выполнению своих основных функций: посредничество при движении денежных средств, управление рисками и организация платежей.

Из-за взаимных отношений зависимости предоставления интерпретации (как на вертикальном, так и на горизонтальном уровнях) анализ должен охватывать всю систему финансового посредничества. Другими словами, помимо банковской сферы, необходимо также проанализировать небанковские учреждения, которые в той или иной форме участвуют в посредничестве. К ним относятся многочисленные типы учреждений, в том числе брокерские фирмы, инвестиционные фонды, страховщики и другие (различные) объекты. При анализе системы финансовой устойчивости изучается степень, в которой вся структура способна противостоять внешним и внутренним шокам. Конечно, потрясения не всегда приводят к кризисам, но нестабильная финансовая среда сама по себе может препятствовать здоровому развитию экономики.

Различные теории определяют причины финансовой нестабильности. Их релевантность может варьироваться в зависимости от периода и стран, вовлеченных в сферу анализа. Среди проблемных факторов, влияющих на всю финансовую систему, литература обычно определяет следующие:

быстрая либерализация финансового сектора;
неадекватная экономическая политика;
механизм нецелевых обменных курсов;
неэффективное распределение ресурсов;
слабый надзор;
недостаточное регулирование бухгалтерского учета и аудита.

Возможные причины проявляются не только коллективно, но и индивидуально или в случайной комбинации, поэтому анализ финансовой устойчивости является чрезвычайно сложной задачей. Фокус на отдельных отраслях искажает общую картину, поэтому вопросы должны быть рассмотрены в их сложности в ходе изучения финансовой стабильности.

Процесс анализа устойчивости системы предприятия проходит в несколько этапов.

Первоначально оцениваются и анализируются абсолютные и относительные показатели финансовой устойчивости. На втором этапе факторы распределяются в соответствии с их значимостью, качественно и количественно оценивается их влияние.

Корневой критерий

Он позволяет определить устойчивость системы, исходя из вида передаточной функции. Свойства поведения ее описываются характеристическим многочленом (знаменатель передаточной функции). Если приравнять знаменатель к нулю, корни полученного уравнения позволят определить степень устойчивости.

Согласно данному критерию, линейная система будет стабильной, если все корни уравнения будут находиться в левой полуплоскости. В случае расположения хотя бы одного из них на границе устойчивости, сама она также будет находиться на пределе. В случае, если хотя бы один из них находится в правой полуплоскости, систему можно считать неустойчивой.

Сооружения из железобетонных конструкций

Железобетон – комплексный материал для строительства, в состав которого входит бетон и сталь. Используя природные свойства веществ, получают материал, который способен воспринимать усилия сжимающего и растягивающего характера.

Железобетонные конструкции используются в строительстве как основные конструкции. Они обладают высокой прочностью, долговечностью, стойкостью. Для их производства можно использовать строительные материалы данной местности, они просты в образовании желаемых форм, не требуют больших расходов.

Железобетонные конструкции имеют ряд недостатков. Они обладают большой плотностью, высокой тепло- и звукопроводностью. При усадке конструкции и силовом воздействии со временем могут появиться трещины.

Типы устойчивости и возмущения

Под статической устойчивостью системы понимают ее способность, обеспечивающую восстановление исходного (или близкого к исходному) режима после малого возмущения. Под представленным понятием в данном контексте рассматривают колебание, которое влияет на ее поведение независимо от того, где появляется всплеск или падение, и какова их величина. На основании этого эти режимы, близкие к начальному, позволяют рассматривать ее как линейную.

Динамическая устойчивость систем является способностью последней к восстановлению исходное состояние после большого возмущения.

Под большим колебанием понимают такое движение, характер влияния которого и соответствующее его поведение обуславливают время существования, величина и место его появления.

На основании этого систему в данном диапазоне определяют как нелинейную.

Преимущества и недостатки

Сборные строительные конструкции имеют неоспоримое преимущество — их производство осуществляется на заводах, оснащенных специальным оборудованием. За счет этого уменьшаются сроки изготовления производимых конструкций, и увеличивается их качество. Изготовить предварительно напряженные конструкции из железобетона возможно только на заводе.

Строительные конструкции не так безупречны. Их недостатком является то, что выпускать их в широком ассортименте невозможно. Это касается, в первую очередь, разнообразия форм. На заводах же производят конструкции для массового использования. Поэтому в городах и других населенных пунктах появляется много однотипных сооружений: жилых и административных. Это приводит к тому, что архитектура региона застройки деградирует.

Изготовление железобетонных конструкций и их элементов осуществляется по следующим технологиям:

Конвейерной, когда выполнение технологических процессов происходит последовательно.
Поточно-агрегатной. Эта технология предусматривает осуществление технологических операций в отдельных помещениях, формы с конструкциями или элементами перемещаются кранами.
Стендовой технологии. Здесь все происходит наоборот. Неподвижными остаются изделия, а перемещаются агрегаты.

Критерии определения устойчивости

Основным условием устойчивости линейной системы является не характер возмущения, а ее структура. Считается, что эта стабильность «в малом» определяется в том случае, если не устанавливаются ее границы. Устойчивость «в большом» определяется пределами и соответствием реальных отклонений этим установленным рамкам.

Для определения устойчивости системы пользуются следующими критериями:

корневым критерием;
критерием Стодолы;
критерием Гурвица;
критерием Найквиста;
критерием Михайлова и др.

Корневой критерий и оценочная методика Стодолы используют при определении устойчивости отдельных звеньев и разомкнутых систем. Критерий Гурвица – алгебраический, позволяет определить стабильность замкнутых систем без запаздывания. Критерии Найквиста и Михайлова являются частотными. Ими пользуются для определения устойчивости замкнутых систем на основании их частотных характеристик.

Причины потери устойчивости

Устойчивость конструкций и сооружений свойственно терять листовым элементам, так как они обладают способностью сжиматься. Поэтому перед их использованием нужно обязательно определить, будет или нет теряться устойчивость элементов конструкции после сварки. Если этого не сделать, сжимающее напряжение, оставшееся после сварки, может быть причиной, по которой листовые сварные элементы конструкции потеряют устойчивость.

Элементы конструкций имеют первоначальную форму равновесия. Если устойчивость конструкций здания теряется, то и равновесие элементов нарушается, а это влечет за собой потерю их работоспособности и в дальнейшем приводит к аварии всей конструкции. В практике строительства таких случаев немало.

Вязкоупругим элементам, присутствующим в конструкции, свойственно деформироваться и прогибаться. Такие характеристики принято называть функциями времени. В этой связи устойчивость конструкции разделяется на мгновенную и длительную. Поэтому в требованиях, предъявляемых к элементам конструкции, кроме ее массы, нагрузки на нее, указывается срок эксплуатации.

Потеря устойчивости может произойти из-за сжимающего напряжения в элементах конструкции. Это актуально для авиационной техники со сверхзвуковой скоростью, так как обшивка летательного аппарата нагревается неодинаково. Это приводит к неравномерному распределению температур.

Устойчивость конструкции нарушается при воздействии на нее критической нагрузки. В большинстве случаев это приводит к ее разрушению

Поэтому очень важно при возведении сооружения делать расчет конструкций на устойчивость, а не только на прочность элементов и узлов

Коэффициенты финансовой устойчивости предприятий

Финансовое состояние компании, ее стабильность во многом зависит от оптимальной структуры источников капитала, то есть соотношения долга к собственным ресурсам, от оптимальной структуры активов компании и, в первую очередь, от соотношения фиксированных и текущих единиц имущества, а также баланса средств и обязательств компании.

коэффициент автономии (независимости) — доля капитала в балансе;
коэффициент зависимости — доля заемного капитала в балансе;
коэффициент текущей задолженности — отношение краткосрочных финансовых обязательств к балансу;
коэффициент финансовой устойчивости (долгосрочная финансовая независимость) — отношение капитала и долгосрочной задолженности к балансу;
коэффициент покрытия долга (коэффициент платежеспособности) — отношение капитала к долгу;
коэффициент финансового рычага (отношение финансового риска) -отношение долга к капиталу.

Чем выше уровень таких показателей, как автономия, финансовая стабильность, покрытие долгового капитала, тем ниже уровень другой группы коэффициентов (зависимость, текущий долг, долгосрочные обязательства перед инвесторами) и, соответственно, стабильности финансового состояния компании. Финансовый рычаг также носит название финансовое плечо.

Воздействия и нагрузки

Во время эксплуатации любая конструкция испытывает определенные нагрузки и воздействия на нее. На работу всей конструкции влияет природа, продолжительность и характер воздействий. От них зависит устойчивость конструкции.

Нагрузки бывают:

От веса самой конструкции.
От веса оборудования, людей, материалов, давления газов и жидкостей.
Нагрузки атмосферные – ветер, снег, гололед.
Температурные и сейсмические воздействия.
Биологические (процесс гниения), химические (коррозийные явления), радиационные воздействия, в результате которых изменяются свойства материалов. Это влияет на срок эксплуатации конструкции.
Нагрузки аварийные, которые возникают, если нарушается технологический процесс, поломка оборудования, линии электропередач и прочее.

Монолитные постройки: преимущества

В последнее время все чаще при постройке жилого дома используют технологию, разработанную для возведения монолитных построек, которые имеют ряд преимуществ:

Нет необходимости использовать тяжелую технику, в частности краны. Для работы нужны бетононасосы, при помощи которых бетон будет заливаться в формы и укладываться в нужное место. На участке, где строится дом, сохранится ландшафт.
Методика монолитного строительства позволяет возводить сооружения любой формы и этажности. Потолки и стены уже готовы к отделке, сокращаются сроки строительства.
Несущие стены монолитного дома в 2,5 раза тоньше кирпичных, хотя по теплопроводности не уступают им. На отопление расходы сокращаются в 4 раза. За счет уменьшения толщины стен увеличивается площадь внутреннего пространства.
Монолитные постройки отличаются прочностью и жесткостью. На фундамент нагрузки снижаются за счет небольшой толщины стен.
При монолитном строительстве допускается использовать несъемную опалубку и традиционные материалы. Это позволяет застройщикам реализовать проект в любом стиле.
В таких домах нет стыков, на них не влияют осадки, возводить их можно в любое время года.
Усадка фундамента осуществляется равномерно.
На стенах и перекрытиях не образуются трещины.
Дверные и оконные проемы не деформируются.
Монолитные постройки звуконепроницаемы.

Условия устойчивости

Для устойчивости системы с неизменным временем должны быть выполнены следующие два условия:

Она сама будет создавать ограниченный вывод для каждого входа; если вход отсутствует, выход должен иметь нулевое значение, независимо от каких-либо начальных условий.
Стабильность системы можно назвать абсолютной или относительной устойчивостью. Представленный термин используется в отношении исследования, в ходе которого сравниваются определенные величины, их условий эксплуатации. Стабильность — это конечный результат, создаваемый в результате.

Если выход системы бесконечен, даже когда конечный вход применяется к ней, то ее будут называть неустойчивой, то есть стабильная по своей сути она имеет ограниченное завершение в том случае, когда ограниченное начало применяется к ней самой.

При этом под входом понимаются различные точки приложения влияния внешней среды на систему. Выход является конечным продуктом ее деятельности, который имеет вид преобразованных входных данных.