Задача управления безопасностью технических систем с учетом сейсмических воздействий

• Автор: Климова, Диана Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ..

Глава 1. УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПРОМЫШЛЕННОГО

ОБЪЕКТА ПРИ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ НА ОСНОВЕ

ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ

1.1. Управление безопасностью промышленного объекта.

1.2. Нечеткая оценка состояния промышленного объекта

1.3. Принятие решений при нечеткой исходной ситуации

1.4. Конкретизация схемы БслманаЗаде.

1.5. Нечеткое управление безопасностью промышленного объекта при

сейсмическом воздействии.
1.6. Многокритериальная оптимизация управляющих мероприятий
Выводы по главе 1.
Глава 2. ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ,
ПОДВЕРГШИХСЯ СЕЙСМИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ
2.1. Аспекты применения теории нечетких множеств в анализе
повреждений технических систем
2.2. Нечеткий подход к анализу безопасности промышленного
объекта.
2.3. Анализ повреждений промышленного сооружения
2.4. Анализ повреждений моста.
2.5. Устойчивость динамических систем, описываемых векторноматричными уравнениями.
2.6. Динамическое взаимодействия поезда и железнодорожного пути при сейсмических воздействиях
2.7. Этапы анализа модели взаимодействия поезда и железнодорожного пути при сейсмических
воздействиях
Выводы по главе 2.
Глава 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФРАКТАЛЬНОГО АНАЛИЗА СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗМУЩЕНИЙ В ИССЛЕДОВАНИИ
БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.
3.1. Функционирование системы обработки сейсмических
данных
3.2. Традиционные методы обработки данных о сейсмических
возмущениях.
3.3. Фрактальные свойства сейсмических процессов
3.4. Стохастические показатели анализа сейсмического
воздействия.
3.5. Методика фрактального анализа безопасности при сейсмических
воздействиях
3.6. Фрактальный анализ представительского набора акселерограмм 9 3.7. Использование методики фрактального анализа для оценки
элемента технической системы
Выводы по главе 3.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Объектом анализа опасностей является система «человек—машина—окружающая среда», в которой в единый комплекс объединены технические объекты, люди и окружающая среда, взаимодействующие друг с другом. Для предотвращения аварийных ситуаций негативные последствия сейсмического воздействия должны быть сведены к минимуму путем непрерывного мониторинга параметров промышленного объекта. Управление безопасностью предполагает анализ и оценку потенциальных опасностей, опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах и в технологическом процессе, а также анализ последствий и разработку мероприятий, обеспечивающих требуемый уровень безопасности промышленного объекта. Предложена методика принятия решений при нечетком многокритериальном управлении промышленным объектом с учетом сейсмических воздействий, базирующаяся на методах оптимизации и теории нечетких множеств. Основные результаты, достижения и проблемы управления и принятия решения в нечеткой обстановке изложены в работах Д. А. Поспелова. А.Н. Аверкина и И. З. Батыршина [1], P. A. Алиева и Э. Г. Захарова [6], А. Е. Алтунина и М. В.И. Артемова [], СJI. Блюмина и И. А. Шуйкова [], В. Силера и Дж. Баклей [0], В. Б. Силова [4], Дж. Соуса и У. Каймака [1], С. Д. Штовбы [5]. Проведены расчеты по многокритериальному выбору мероприятий, обеспечивающих безопасность промышленного объекта при сейсмическом воздействии. Проведено сравнение групп мероприятий, обеспечивающих безопасность промышленного объекта при сейсмических воздействиях. Выделены группы мероприятий, которые являются предпочтительными для поддержания уровня безопасности и предотвращения чрезвычайных ситуаций. Важно отметить, что существующие методы анализа безопасности промышленных объектов носят преимущественно вероятностный характер. В главе 2 рассмотрена схема анализа повреждений системы после сейсмического воздействия с использованием теории нечетких множеств. Предложен алгоритм нечеткого анализа повреждений, возникших при сейсмическом воздействии, на промышленном объекте. Рассмотрены примеры анализа состояния промышленного сооружения и железобетонного моста. Оценка степени повреждения проводится в несколько этапов путем построения системы нечетких классификаторов. Производится оценка базовых факторов, расчет интегрального показателя степени повреждения промышленного объекта и оценка уровней повреждений различных групп элементов исследуемой системы. Оценка повреждений мостов рассмотрена в работах B. C. Анциперовского [], Н. М. Колоколова и Б. М. Вейблата [], А. Дж. Каппоса [8], М. Т. Лианга и Дж. Х. By [1], Т. К. Лина [2], А. Миямото и М. Кушида [8], Л. Сгамби, Ф. Боптемпи [8]. Д. Ядава и С. В. Барэй [1]. В главе дано применение разработанной методики к конкретным примерам оценки повреждений промышленного сооружения и железобетонного моста, в частности, составлены матрицы оценки и сделаны расчеты агрегированных показателей. Кроме того, в главе изучена математическая модель динамического взаимодействия высокоскоростного поезда и железнодорожного полотна при сейсмических воздействиях. Матричные дифференциальные уравнения модели исследованы с помощью качественных методов теории устойчивости движения, а также с помощью численных методов. Методы теории устойчивости движения развиты в работах H. A. Барбашина [], A. A. Воронова [], В. И. Воротникова и В. В. Румянцева [], О. В. Дружининой и A. A. Шестакова [, -, 2, 3], Б. П. Демидовича [], В. И. Зубова [, ], К. А. Карачарова и А. Н.Ф. Кириченко [], Н. Н. Красовского [], А. М. Летова [], A. A. Мартыиюка. Дж. Като и A. A. Шестакова [, , 9], В. В. Румянцева [] и в работах других исследователей. Развит подход к оценке безопасности движения поезда с учетом сейсмических возмущений. Комбинированная динамика поезда и железнодорожного полотна во время сейсмического воздействия определяется решением нелинейных уравнений движения поезда и структуры железнодорожного пути с учетом контактного взаимодействия в направлении нормали к контактной поверхности между колесом и рельсом, и с учетом внешних возмущений.