В динамических системах нестабильность означает, что некоторые выходные данные или внутренние состояния неограниченно увеличиваются со временем. [1] Не все нестабильные системы нестабильны; системы также могут быть минимально стабильными или демонстрировать поведение предельного цикла .
В строительном проектировании конструкционная балка или колонна могут стать нестабильными при приложении чрезмерной сжимающей нагрузки. За пределами определенного порога структурные прогибы увеличивают напряжения , что, в свою очередь, увеличивает прогибы. Это может принимать форму коробления или деформации. Общая область исследования называется структурной стабильностью .
Нестабильность атмосферы является основным компонентом всех погодных систем на Земле.
В теории динамических систем переменная состояния системы называется неустойчивой, если она развивается без ограничений. Сама система называется неустойчивой, если хотя бы одна из переменных ее состояния неустойчива.
В теории управления с непрерывным временем система неустойчива, если любой из корней ее характеристического уравнения имеет действительную часть больше нуля (или если ноль является повторяющимся корнем). Это эквивалентно тому, что любое из собственных значений матрицы состояния имеет либо действительную часть больше нуля, либо, для собственных значений на мнимой оси, алгебраическую кратность больше, чем геометрическая кратность. [ необходимо пояснение ] Эквивалентным условием в дискретное время является то, что по крайней мере одно из собственных значений больше 1 по абсолютному значению или что два или более собственных значений равны и имеют единичное абсолютное значение.
Нестабильность жидкости возникает в жидкостях , газах и плазме и часто характеризуется формирующейся формой; они изучаются в гидродинамике и магнитогидродинамике . К нестабильностям жидкости относятся:
Плазменные неустойчивости можно разделить на две общие группы: (1) гидродинамические неустойчивости (2) кинетические неустойчивости. Нестабильности плазмы также подразделяются на различные режимы – см. этот параграф в разделе «Устойчивость плазмы» .
Галактики и звездные скопления могут быть нестабильными, если небольшие возмущения гравитационного потенциала вызывают изменения плотности, усиливающие первоначальное возмущение. Такие нестабильности обычно требуют, чтобы движения звезд были сильно коррелированы, чтобы возмущение не «размазывалось» случайными движениями. После того, как нестабильность прошла, система обычно становится «более горячей» (движения более хаотичными) или более округлой, чем раньше. К нестабильностям в звездных системах относятся:
Наиболее распространенной остаточной инвалидностью после любого растяжения тела является нестабильность. Механическая нестабильность включает в себя недостаточность стабилизирующих структур и подвижность, превышающую физиологические пределы. Функциональная нестабильность включает периодические растяжения связок или ощущение податливости поврежденного сустава. [6] Травмы вызывают проприоцептивный дефицит и нарушение постурального контроля в суставе. Лица с мышечной слабостью, скрытой нестабильностью и нарушением постурального контроля более подвержены травмам, чем люди с лучшим постуральным контролем. Нестабильность приводит к увеличению позы, измерению времени и расстояния, которое субъект проводит вдали от идеального центра давления . Измерение позы субъекта можно рассчитать с помощью испытательного центра давления (CoP), который определяется как вертикальная проекция центра массы на землю. Исследователи предположили, что если травмы суставов вызывают деафферентацию , прерывание сенсорных нервных волокон и функциональную нестабильность, то позу субъекта следует изменить. [7] Стабильность суставов можно повысить за счет использования внешней системы поддержки, например корсета, для изменения механики тела. Механическая поддержка, обеспечиваемая корсетом, обеспечивает кожную афферентную обратную связь, поддерживая постуральный контроль и повышая стабильность.