Риск-анализ конструкций потенциально опасных объектов на основе вероятностных моделей механики разрушения

• Автор: Лепихин, Анатолий Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 341 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1. Проблема риск-анализа конструкций потенциально опасных объектов
1.1. Состояние проблемы безопасности технических систем и концептуально-теоретических основ ее решения
1.2. Анализ конструкционных аспектов техногенной безопасности
1.3. Постановка задач исследования
Глава 2. Разработка расчетно-экспериментального комплекса риск-анализа конструкций
2.1. Предварительный анализ опасностей
2.2. Параметрическое моделирование зон разрушения
2.3. Формулировка вероятностных характеристик конструкционного риска
Глава 3. Разработка базовых моделей вероятностной механики разрушения
3.1. Построение модели стохастически дефектного неоднородного материала
3.2. Статистический анализ и построение вероятностных моделей технологической дефектности
3.3. Статистический анализ и построение вероятностных моделей распределений характеристик трещиностойкости
Глава 4. Развитие вероятностных представлений и моделей механики разрушения для решения задач риск-анализа конструкций
4.1. Формулировка общей схемы расчета вероятности разрушения
4.2. Исследование вида распределения характеристик напряженно-деформированного состояния в области дефектов
4.3. Обоснование вида распределения критических размеров дефектов
4.4. Вероятностный учет роста трещин
4.5. Разработка аппарата оценки вероятности разрушения для решения задач риск-анализа

Глава 5. Риск-анализ на стадии проектирования конструкций
5.1. Особенности постановки задачи проектирования конструкций
с учетом риска
5.2. Анализ надежности норм технологической дефектности
5.3. Анализ проектной надежности и вероятности разрушения типовых элементов конструкций
5.4. Прогнозирование конструкционной живучести
5.5. Прогнозирование интенсивности разрушений
5.6. Оценивание конструкционных рисков
Глава б. Риск-анализ конструкций при экспертизе безопасности
и технической диагностике объектов
6.1. Особенности постановки задачи риск-анализа конструкций при экспертизе и диагностике
6.2. Риск-анализ по ущербу от ошибок принятия решений
6.3. Риск-анализ конструкций по состоянию
6.4. Риск-анализ конструкций по ресурсу
Глава 7. Риск-анализ сосудов взрывопожароопасных объектов
7.1. Особенности задачи риск-анализа сосудов и общая схема ее решения
7.2. Анализ напряженно-деформированных состояний сосудов
7.3. Оценки вероятностей разрушения
7.4. Оценка масштабов поражений и риска аварий
Заключение
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. РТМ (проект). Расчеты и испытания на прочность. Методы оценки
консггрук ци онно го риска по критериям механики разрушения
2. Оценка надежности типовых сварных соединений и элементов
конструкций
2. Акты внедрения результатов исследований
Введение
Тенденции развития техники и технологий на современном этапе заключаются в создании сложных энергонасыщенных систем. Опыт эксплуатации таких систем, сопровождаемый случаями масштабных катастроф с большими материальными потерями и человеческими жертвами и объективная невозможность полного исключения аварий и катастроф привели к постановке многоаспектной проблемы техногенной безопасности. Важным элементом этой проблемы считается проблема конструкционной безопасности. Конструкции исполняют роль специфического элемента "жесткой защиты" персонала и окружающей среды от поражающих факторов, заключенных в технических системах. Особо принципиально эта роль проявляется для объектов ядерной энергетики, газо- и нефтедобычи, химической промышленности, морской нефтедобычи, военной и аэрокосмической техники, оснащенных мощными источниками энергии или содержащих высокотоксичные и агрессивные вещества. Недооценка конструктивных факторов безопасности в определенных условиях приводит к гибели людей, разрушению оборудования и загрязнению окружающей среды. Предупреждение катастроф по конструкционным причинам требует целенаправленной работы по изучению обстоятельств их возникновения, выделению определяющих параметров, оценке предельных значений параметров и диапазонов их безопасных изменений. Эти исследования осуществляются с использованием различных информационных баз и научно-методологических концепций. Как следствие указанных обстоятельств имеется множество постановок задач исследования риска. Традиционно эти задачи решаются на базе анализа статистики эксплуатационных отказов или данных специальных натурных и полунатурных испытаний. Создание уникальных высоконадежных систем резко сузило возможности данного направления. Особый интерес стали представлять расчетно-экспериментальные вероятностные методы

15.0“
12.5-

1 - конструктивные концентраторы, 2 - усталостные трещины,
3 - коррозионные трещины, 4 - технологические дефекты (не включая дефекты сварки), 5 - дефекты сварки, 6 - перегрузки, 7 - остаточные напряжения, 8 - старение металла, 9 - чувствительность металла к надрезу, 10 - термообработка. Прочие причины составляют 7.3%.
Рис. 1.10. Обощенйая структура причин разрушений судов, мостов, резервуаров и трубопроводов [15].