Назвать существующие системы симметрии технических объектов и привести примеры

Закон симметрии технических систем

Симметрия в переводе с греческого означает соразмерность, а в широком понимании – геометрическое свойство, характеризующее некоторую правильность формы тела, является одним из важнейших факторов красоты форм.

Свойства симметрии являются универсальными, поскольку их имеют объекты неживой природы (кристаллы, молекулы), животные, растения, технические объекты, объекты прикладного искусства и т.п. В этой связи Г Вейль пишет: «Симметрия – в широком или в узком смысле в зависимости от того, как вы определяете значение этого понятия, - является той идеей, посредством которой человек на протяжении веков пытался постичь и создать порядок, красоту и совершенство».

В технике широко используются различные типы симметрии, при этом свойства симметрии технических объектов (ТО) вполне очевидно не случайны. Этот факт, как закон, имеет большую эвристическую силу, облегчая поиск функционально важных форм ТО. Назовем некоторые наиболее распространенные типы симметрий.

1. Двусторонняя (билатериальная) симметрия (m) имеет отношение ко всем ТО и их элементам, которые можно разделить плоскостью на две равные половины, при этом плоскость симметрии зеркально отображает другую половину (корпус судна, самолет, автомобиль и др.)

2. Осевая (аксеальная) симметрия (n) имеет отношение ко всем ТО и их элементам, которые имеют ось симметрии, то есть такую прямую линию, при полном обороте вокруг которой ТО (фигура, описывающая его форму) несколько раз приходит в совмещение сам с собой (гребной винт, n=4; водяное колесо, n=8).

3. Комбинация оси симметрии с плоскостями симметрии – симметрия (n+m) имеет отношение ко всем ТО, которые имеют одновременно плоскость и ось симметрии, лежащей на плоскости симметрии. Симметрию (n+n) имеют электрические вилки, гайки, ракеты и др.

4. Комбинация оси симметрии с перпендикулярной к ней плоскостью симметрии – симметрия(n:m). Такой тип симметрии имеют мельничные колеса, маховые колеса.

Существуют и другие типы симметрий ТО. Считается, что симметрия всегда имеет случайные отклонения от идеала, подчиняющиеся нормальному закону. Симметрия ТО имеет вполне определенные причины и обусловленность. Проблема – найти объяснение.

Очень плодотворную точку зрения относительно причин симметрии имел Пьер Кюри. Он полагал, что «нельзя рассматривать симметрию какого либо тела, не учитывая симметрию окружающей его среды. Симметрия среды как бы отпечатывается на находящемся в ней теле, по-своему обрабатывает и видоизменяет его». Кстати, очень красивое описание системного взаимодействия тела со средой. Таким образом, законы симметрии ТО отражают в первую очередь связь (соответствие) между функцией ТО, его условиями работы (свойствами среды) – с одной стороны, и имеющимися свойствами симметрии ТО – с другой. И это определяется универсальным принципом экономии, основанном на фундаментальном законе сохранения материи, - наиболее устойчивыми в филогенезе (историческом развитии и существовании) являются такие ТО, которые при выполнении своих основных функций в наибольшей мере достигают минимума расхода материала и энергии.

Дата добавления: 2015-10-24