§11.1.3. Функциональная структура

Подавляющее большинство ТО состоит из нескольких элементов (агрегатов, блоков, узлов). Элементы ТО взаимосвязаны и взаимодействуют. Поскольку каждый элемент как самостоятельный ТО выполняет определённую функцию и реализует определённую ФО, то между элементами имеют место два вида связей.

Во-первых, это функциональные связи, посредством которых элементы образуют конструктивную функциональную структуру. Конструктивная ФС представляет собой орграф, вершинами которого являются наименования элементов, а дугами – функции элементов.

Во-вторых, кроме функциональных связей между элементами ТО существуют ещё потоковые связи: элементы, реализуя определённые физические операции, образуют поток преобразуемых веществ, энергии, сигналов или других факторов.

Такие потоки определённым образом объединяют и связывают элементы ТО и их ФО. Взаимосвязанный набор физических операций, реализующих один определённый поток преобразований вещества, энергии или сигналов, называется потоковой ФС. Потоковая ФС представляет собой орграф, вершинами которого являются наименования элементов ТО или наименования операций Коллера, а дугами – входные и выходные потоки (факторы). Если в вершинах графа указаны наименования элементов ТО, то такая ФС называется конкретизированной потоковой ФС. Если в вершинах графа указаны наименования операций Коллера, то такая ФС называется абстрагированной потоковой ФС или структурой физических операций.

§11.1.4. Физический принцип действия

В потоковой ФС каждый элемент реализует определённую ФО. Такая реализация происходит на основе одного или нескольких физико-технических эффектов.

Под физико-техническим эффектом будем понимать различные приложения физических законов, физические явления, которые могут быть реализованы в технических устройствах.

Наиболее обобщённое описание ФТЭ – это тройка (А,В,С), где

А – входной поток вещества, энергии или сигналов;

С - выходной поток вещества, энергии или сигналов;

В – физический объект, обеспечивающий преобразование А в С.

Примеры ФТЭ приведены в таблице.

Наименование ФТЭ	А	В	С
Закон Гука	Сила	Твёрдое тело	Линейная деформация
Закон Джоуля – Ленца	Электрический ток	Проводник	Теплота
Пьезоэлектрический эффект	Деформация	Пьезокристалл	Электрическое поле

Элементарная физическая операция - это такая ФО, которая может быть реализована с помощью только одного ФТЭ. Как правило, физические операции состоят из нескольких последовательно соединённых ФТЭ.

Под физическим принципом действия (ФПД) понимается орграф, вершинами которого являются наименования физических объектов В, а дугами – входные и выходные потоки вещества, энергии или сигналов. Таким образом, физический принцип действия – это физическая операция, представленная в виде цепочки связанных ФТЭ.

Описание ФПД содержит изображение принципиальной схемы ТО, в которой в упрощённом виде показаны основные конструктивные элементы, обеспечивающие реализацию ФПД.