Сотрудниками ФИЦ ИВТ опубликована фундаментальная монография «Прикладные задачи конструкционной прочности и механики разрушения технических систем»

В Новосибирском филиале издательства «Наука» вышла фундаментальная монография «Прикладные задачи конструкционной прочности и механики разрушения технических систем», подготовленная коллективом Красноярского филиала Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий под редакцией докт. техн. наук, профессора, заслуженного деятеля науки РФ В.В. Москвичева. Монография - логическое продолжение многотомного издательского проекта «Прочность. Механика разрушения. Ресурс. Безопасность технических систем», реализуемого коллективом авторов монографии с 2002 г. За прошедший период издано 10 монографий, отражающих результаты исследований авторов в области испытаний конструкционных материалов и расчетов на прочность, ресурс, надежность и безопасность конструкций технических систем.

Содержание книги условно можно разделить на две части. Первая (четыре главы) посвящена теории, моделям и общим приемам обеспечения прочностной надежности, способам определения и продления ресурса без привязки к конкретным объектам техносферы. Вторая часть (с пятой по двенадцатую главы) имеет четко выраженный прикладной характер с постановкой и решением задач конструкционной прочности, ресурса и безопасности потенциально опасных объектов и технических систем.

В первой главе представлены общие задачи прочности, ресурса и безопасности, рассмотрены вопросы причинно-следственного комплекса отказов и аварий ТС, технологической и эксплуатационной дефектности. Основное содержание второй главы - формулировки критериальной базы предельных состояний и соответствующих ей систем коэффициентов запаса. Рассмотрены методологические принципы и алгоритмы расчетов на трещиностойкость и надежность, модели риск-анализа конструкций по критериям механики разрушения.

Третья глава отражает ряд полученных авторами результатов, развивающих расчетно-экспериментальные методы механики разрушения, в частности, расчеты на трещиностойкость в зонах концентрации напряжений при статическом и циклическом нагружениях, учет нестационарности нагружения и анализ динамического распространения трещин. Четвертая глава посвящена вопросам приложения методов механики разрушения к расчету сварных конструкций -  предложены методики ресурсного проектирования типовых сварных соединений, нормирования дефектности, учета структурно-механической неоднородности и расчета на трещиностойкость в условиях слоистого растрескивания.

В последующих главах рассмотрены прикладные задачи прочности, ресурса и безопасности отдельных технических систем: сосудов и трубопроводов, работающих под давлением (глава 5); резервуаров для хранения нефтепродуктов (глава 6); подъемно-транспортных машин (глава 7); экскавационной, горнотранспортной и буровой техники (глава 8); элементов конструкций авиационной и космической техники (глава 9); гидротехнических сооружений и безопасности крупных ГЭС (глава 10). В отдельной главе приведены примеры анализа предельных состояний ТС в аварийных ситуациях (глава 11). В главе 12 (заключительной) рассмотрены актуальные проблемы создания техники и конструкций для регионов Сибири, Севера и Арктики.

 

Из отзыва-рецензии профессора, докт. техн. наук Е.М. Морозова.

«По проблемам прочности издается значительное количество учебной и научной литературы, разработан рад программных комплексов для численных расчетов, однако появление данной монографии является уникальным событием ввиду сочетания фундаментальных и прикладных результатов, полученных авторами в области конструкционной прочности. Этому термину уже более восьмидесяти лет и ввел его в обиход конструкторов С.В. Серенсен -  учитель многих современных, хорошо известных, теперь уже солидных и признанных ученых в области прочности материалов и конструкций. За этим термином скрываются индивидуальная способность и реакция каждой конкретной инженерной конструкции (или детали) сопротивляться внешнему силовому воздействию, возможно, не согласованная со стандартными механическим свойствами, а также с итогами расчетов на прочность. Тем самым создаются предпосылки для разнообразных исследований (теоретических, вычислительных, экспериментальных) по выявлению степени нагруженности технических объектов и их способности противостоять этой нагруженности в течение заданного времени. При этом желательно, опираясь на общее представление о конструкционной прочности, понять, познать и, соответственно, учесть все нюансы реакции изделия на внешние воздействия. В данной монографии сделана попытка учесть все особенности нагружений технических объектов и  их сопротивлений.

Книга содержит большой накопленный опыт анализа условий нагружения сложных технических объектов различного назначения, их напряженно-деформированного состояния, эффектов рабочей среды, установления предельных состояний, соответствующих коэффициентам запаса, необходимых для определения или подтверждения достаточной прочности и нужного ресурса. Уделено должное внимание вероятностным оценкам в силу неизбежной случайности параметров оцениваемого объекта, а также механике разрушения как основному источнику методов оценки прочностной надежности элементов конструкций с теми или иными дефектами».

 

Из отзыва - рецензии члена-корреспондента РАН Н.А. Махутова, председателя Комиссии РАН по техногенной безопасности.

«По своему техническому содержанию, актуальности и научной новизне эта монография, несомненно, входит в число классических публикаций,  изданных в нашей стране и за рубежом, наряду с работами С.В. Серенсена, Ю.Н. Работнова, Я.Б. Фридмана, Г.С. Писаренко, В.В. Панасюка, Г.П. Черепанова, Е.М. Морозова, H. Liebowith, K. Millir, J. Rice, G. Sih.

Представлена огромная работа по взаимоувязке фундаментальных и прикладных исследований конструкционной прочности и механики разрушения, длившихся на протяжении целого века. Отмечены области научных и инженерных достижений, начиная от конструкций ушедшего столетия и заканчивая новейшими техническими системами атомной, космической, авиационной и энергетической техники. Завершение такай работы вызывает большое удовлетворение ученого».

Монография отражает многолетний опыт решения прикладных задач и научно-технических проблем проектирования, расчетов и эксплуатации технических систем различного назначения: сварных конструкций, сосудов и трубопроводов, работающих под давлением, резервуаров для хранения нефтепродуктов, подъемно-транспортных машин, экскавационной и горнотранспортной техники, элементов конструкций авиационной и космической техники, гидротехнических сооружений, техники северного исполнения для регионов Сибири и Арктики.

Книга предназначена для широкого круга специалистов, занимающихся проблемами проектирования, эксплуатации и расчетов металлоконструкций технических систем, научных работников и аспирантов, специализирующихся в области конструкционной прочности, механики разрушения и безопасности технических систем уникальных машин, конструкций и сооружений.

 

Прикладные задачи конструкционной прочности и механика разрушения технических систем / В.В. Москвичев, Н.А. Махутов, Ю.И. Шокин, А.М. Лепихин, и др. ‒ Новосибирск: Наука, 2021. ‒796 с.

Коллектив авторов: В.В. Москвичев, Н.А. Махутов, Ю.И. Шокин, А.М. Лепихин, Е.В. Анискович, А.Е. Буров, М.М. Гаденин, С.А. Готовко, С.В. Доронин, Н.И. Кашубский, Е.В. Москвичев, Л.Ф. Москвичева, Е.М. Рейзмунт, Н.В. Суходоева, Е.Н. Федорова, Ю.Ф. Филиппова, Е.А. Чабан, А.П. Черняев, Н.А. Чернякова.

Изображение: