Николай Андреевич МахутовМосква
Nikolay A. MakhutovMoscow
Михаил Матвеевич ГаденинМосква
Mikhail M. GadeninMoscow
Рассмотрены этапы и результаты фундаментальных и прикладных исследований проблем прочности, ресурса, живучести и техногенной безопасности, выполняемых в Институте машиноведения имени А. А. Благонравова Российской академии наук на протяжении его 80-летней истории. Разработаны уравнения состояния и критериальные выражения в областях статической и динамической нагруженности, сопротивления многоцикловой и малоцикловой усталости, высокотемпературной и низкотемпературной статической и циклической прочности, анализа напряженно-деформированных состояний при упругом и упругопластическом деформировании, линейной и нелинейной механики разрушения. Последние десятилетия отмечены развитием фундаментальных исследований по механике катастроф, живучести и техногенной безопасности машин и конструкций, включающих в себя результаты комплексных разработок по всем перечисленным направлениям прочности и ресурса. Результаты исследований прочности, ресурса и живучести являются базовой составляющей для механики катастроф и рисков в техногенной сфере, а также новых принципов и технологий для объектов техносферы, обеспечивающих их безопасную эксплуатацию и позволяющих научно обоснованно предотвращать возникновение аварийных и катастрофических ситуаций и минимизировать возможные ущербы при их возникновении. При этом инструментом обеспечения условий безопасной работы является диагностика текущих параметров состояния материала и определение характеристик напряженно-деформированных состояний в наиболее нагруженных зонах анализируемой технической системы. Решение задачи оценки прочности и ресурса в подобных условиях включает в себя создание обобщенных математических и физических моделей сложных технологических, рабочих и аварийных процессов в технических системах для анализа условий их перехода от штатных состояний к аварийным и катастрофическим. Показано, что по мере перехода анализируемой конструкции через допускаемые состояния к предельным, обусловливающим возникновение отказов и последующих аварийных и катастрофических ситуаций, в нормативные расчеты таких состояний необходимо вводить дополнительный набор определяющих уравнений и их параметров, характеризующих эти предельные состояния. Причем такие расчеты базируются на системах критериальных уравнений, включающих параметры риска, безопасности и защищенности объектов техносферы.
The stages and results of fundamental and applied research regarding the problems of strength, resource, survivability and technogenic safety carried out at the A. A. Blagonravov Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences throughout a 80-year history are considered. Equations of state and criterion expressions regarding static and dynamic loading, high-cycle and a low-cycle fatigue resistance, high-temperature and low-temperature static and cyclic strength, stress-strain states analysis upon elastic and elastoplastic strain, problems of linear and nonlinear fracture mechanics are derived. The last decades have been marked by the development of basic research on the mechanics of catastrophes, survivability and man-made safety of machines and structures, including the results of complex developments in all the listed areas of strength and resource. The results of studying strength, resource and survivability are the basic components for the mechanics of catastrophes and risks in the technogenic sphere, as well as the new principles and technologies for technogenic objects ensuring their safe operation and prevention on a reasonable scientific basis emergency and catastrophic situations and°r minimize possible damages attributed to them. Diagnostics of the current parameters of the material state and determination of the characteristics of stress-strain states in the most loaded zones of the analyzed technical system is thus a tool for ensuring safe operation conditions. The solution to the problem of assessing the strength and resource in such conditions includes creation of generalized mathematical and physical models of complicated technological, operation and emergency processes in technical systems to analyze conditions of their transition from normal state to emergency or catastrophic states. It is shown that as the analyzed structure passes through admissible to limiting states thus causing the occurrence of failures and subsequent emergency and catastrophic situations, it is necessary to introduce into the regulatory calculations of such states an additional set of defining equations and their parameters characterizing these limiting states. Those calculations are based on the systems of criterion equations, including the parameters of risk, safety and security of the technosphere objects.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.