ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Построение расчетных моделей и систем диагностики с учетом классификации аварийных ситуаций из "Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов" На основе изложенных выше результатов исследований безопасности техногенной сферы был предложен перечень определяющих параметров для характеристики таких систем с учетом классификации рассматриваемых состояний в качестве штатных, нештатных, аварийных и катастрофических. Представленные параметры даны в их связи с основными уравнениями, используемыми для описания физико-механических процессов в рассматриваемых повреждаемых и поврежденных системах. [c.182] Конечной целью комплексных расчетно-экспериментальных работ являются решение проблемы научного обоснования и совершенствования математических моделей объектов и процессов при возникновении аварийных ситуаций, формирование принципов взаимодействия штатных и аварийных систем диагностики и мониторинга, а также обоснование применимости систем защиты с учетом характера и интенсивности поражающих факторов многопараметрических систем. Моделирование характеризуется многоуровневой структурой, затрагивая при этом глобальные, локальные и объектовые аспекты природно-техногенной безопасности. [c.183] В соответствии с гл. 3-5 системы определяющих уравнений и моделей в анализе предельных состояний, прочности, ресурса, риска и безопасности включают в себя как нормированные (стандартизованные), так и ненормированные методы, расчетные уравнения, характеристики и запасы. [c.183] Важнейшая научная задача при этом в связи с изложенным формулируется (см. гл. 5) как обоснование теории, критериев и уровней риска К с учетом потенциальных и реализуемых опасностей и ущербов и в природно-техногенной сфере и вероятностей Р возникновения аварий и катастроф. [c.184] В основе построения математических моделей с использованием базовых функционалов по гл. 3-5, сведенных в табл. 6.1, находятся детерминированные и вероятностные закономерности физики, химии и механики катастроф, сформулированные в последние годы в рамках соответствующих фундаментальных наук. В исследование и развитие методов, моделей и уравнений нелинейных процессов возникновения и развития аварийных ситуаций в природно-техногенной сфере внесли свой вклад ведущие ученые, инженеры, конструкторы, технологи, эксплуатационники, специалисты органов диагностики, контроля и надзора. [c.184] Повышение прочности, ресурса, снижение риска и безопасности ответственных машин и конструкций становятся одним из актуальных направлений технического развития по мере роста их рабочих параметров и повышения потенциальной опасности высокорисковых систем человек — машина — среда с использованием базовых состояний, описываемых уравнениями по пп. 1-4 в табл. 6.1. [c.184] Научное направление фундаментальных и прикладных исследований по проблемам рисков, прочности и безопасности машин формировалось в последние годы на базе большого цикла работ, выполнявшихся институтами РАН, головными НИИ и КБ ряда отраслей промышленности. [c.184] Основополагающим разделом указанных выше проблем были и остаются вопросы динамики и прочности машин. При этом решение задач теории упругости, теории колебаний, теории пластин и оболочек сводилось к определению статических и динамических номинальных и локальных напряжений а от эксплуатационных нагрузок Р . В качестве критериальных параметров деформативности и прочности конструкционных материалов использовались модуль упругости Е, предел текучести Стт и предел прочности Стц. На этой основе строятся базовые алгоритмы, расчетные уравнения и система запасов для обоснования прочности, ресурса и безопасности (табл. 6.1). [c.184] И размеров конструктивных элементов, свойств конструкционных материалов. Так как возникновение и развитие практически всех аварийных ситуаций начинается с повреждений несущих элементов (разрушение, деформирование, разуплотнение, потеря устойчивости), то при диагностировании подлежат обязательному определению максимальные (а max max max ) амплитудныс значсния (ст , ) базовых параметров (см. рис. 6.1). По ним могут устанавливаться коэффициенты асимметрии соответствующих циклов. [c.188] Для измерений в реальном масштабе времени эксплуатации или при проведении регламентных работ с остановкой объектов могут быть использованы как широко применяемые, так и новые методы и средства — оптические, физические, механические, электромеханические. К ним можно отнести внешний осмотр, ультразвуковую и магнитную дефектоскопию, методы проникающих жидкостей и фотоупругости, тензометрию, виброметрию, термометрию, акустическую эмиссию, термовидение, рентгенографию, томографию, голографию и др. При этом оказывается, что в настоящее время отсутствуют универсальные методы, позволяющие одновременно вести измерения всех указанных выше параметров — а, t, I. Наибольшими возможностями обладают методы тензо-, термометрии, акустической эмиссии, термовидения и голографии. [c.188] Предметом механики катастроф являются аварии, связанные с механическими разрушениями или повреждениями элементов технических систем, последствия которых имеют принципиальное с точки зрения безопасности значение. Актуальность выделения в рамках традиционных направлений исследований еще одного обусловлена тем, что именно крупномасштабные разрушения и повреждения высоконагруженных элементов конструкций, как правило, приводят к максимально возможному ущербу. С другой стороны, суммарный ущерб от реализации той или иной аварийной ситуации в значительной мере зависит от степени разрушения или повреждения различных элементов машин и конструкций, оборудования и систем защиты. [c.190] Фундаментальная проблема анализа безопасности сводится к созданию обобщенных моделей сложных технических систем для изучения возникновения и развития аварий и катастроф. Эти модели характеризуются многоуровневой структурой, затрагивая глобальные, локальные и объектовые аспекты безопасности. [c.191] Информационно-математическое обеспечение и системные математические модели, разрабатываемые в интересах предотвращения и мониторинга аварийных ситуаций и катастроф, а также прогнозов и оперативной ликвидации их последствий, ориентированы на построение обобщенных математических моделей сложных технических систем для разных стадий возникновения и развития аварий и катастроф, включая анализ аварий и катастроф и создание алгоритмов их математического моделирования, а также алгоритмов и программ математического моделирования аварий и катастроф с учетом их масштабов. [c.191] Для всех стадий создания и эксплуатации потенциально опасных объектов (разработка технического задания, проектирование, изготовление и эксплуатация) системы диагностирования остаются важнейшей проблемой обеспечения безопасности. [c.192] Для измерений в реальном масштабе времени испытаний, эксплуатации или при проведении регламентных работ с остановкой объектов могут быть использованы (табл. 6.2) как широко применяемые, так и новые методы и средства — оптические, физические, механические, электромеханические. К ним можно отнести внешний осмотр, ультразвуковую и магнитную дефектоскопию, методы проникающих жидкостей и фотоупругости, тензо-, вибро-, термометрию, акустическую эмиссию, термовидение, рентгенографию, томографию, голографию и др. При этом универсальные методы, позволяющие одновременно вести измерения всех указанных выше параметров (а, /), отсутствуют. Наибольшими возможностями обладают методы тензо-, термометрии, акустической эмиссии, термовидения и голографии. [c.193] В дополнение к ним важные данные можно получить с применением мобильных контактных средств ультразвукового, магнитного, токовихревого, радиографического измерения толщины поврежденных и неповрежденных элементов, остаточных напряжений, дефектов и механических свойств. [c.195] Вернуться к основной статье