1.5安全科學的流變-突變規(guī)律.ppt

1、安全第一，預防為主，河南理工大學安全學院安全研究室，第五節(jié)安全科學的流變突變規(guī)律，安全第一，預防為主，2020/7/14，本節(jié)主要內容，1，流變突變理論的背景知識2，安全流變突變的基本特征3，安全突變(Mutation)是指1968年Thom在結構穩(wěn)定性和形態(tài)發(fā)生學一書中提出的徹底變化。表示事物在質量上完全改變了。綜合流變，突變，形成流變突變理論，描述了事物誕生中消亡的全部過程。安全第一，以預防為主，2020/7/14，4，(1)流變突變理論的物質觀，質量不僅包括質量，還包括數量質量。物質世界不斷進化，產生突變。安全第一，以預防為主，2020/7/14，5，(2)流變突變理論的時空觀，一個事物

2、的空間光延性和時間持續(xù)性是該事物的內在屬性，與其他事物相比，必須處于同一時空。所有流變突變現象都離不開空間內物質的相互作用。安全第一，預防為主，2020/7/14，6，(3)流變突變理論的運動觀，事物的屬性出現在流變突變中。流變突變是一個事物變成另一個事物的過程。安全第一，預防為主，2020/7/14，7，2，安全流變突變的基本特征，“安全流變和突變”是發(fā)展過程中事物安全危險的矛盾運動過程。這個矛盾運動決定了各階段的安全狀況。以下是一些典型的例子，說明了“安全流變和突變”的基本特征。(1)礦山災害(2)機械事故(3)社會變化(4)人的衰亡過程(5)安全流變突變論，安全第一，預防為主，2020/

3、7/14，8，(1)；安全第一，預防為主，2020/7/14，9，(1)礦山災害，2 3煤和瓦斯爆炸OA部分：損壞減速增量階段AB段：損壞穩(wěn)定發(fā)展階段BC段：損壞加速段CD段：災難發(fā)展階段，安全第一，預防為主人的傷亡過程縱軸是人體傷亡發(fā)生概率OA段：人體進入工作環(huán)境并認識工作對象的過程AB段：熟悉環(huán)境后，傷亡概率穩(wěn)定增加的階段BC段：部分客觀地增加危險度的階段C點：危險度的閾值，安全第一，預防為主，2020/7/14，15，由內在因素和外在因素要研究事物的流變突變運動，必須從危險因素中尋找內在因素，研究內在因素的變化規(guī)律，獲得安全流變突變的基本規(guī)律，然后考慮外在因素的影響。安全第一，以預防為主

4、，2020/7/14，16，事物“安全流變和突變”的全過程，隨著某種新事物誕生后，初期(OA階段)新秩序發(fā)展到成熟階段(AB階段)，完美的新秩序以一定的速度緩慢增加損傷量。經過穩(wěn)定增長的時期后，原秩序將再次向無序的方向發(fā)展，開始加速受傷的楊怡(BC段)。所有事物都有自己的損傷量承受能力限度，超過這個限度，事物就會發(fā)生安全突變。原秩序被破壞后，事物又開始回到新的安全狀態(tài)(O點)。安全第一，預防為主，2020/7/14，17，3，安全變異突變的基本理論，(1)安全變異突變的基本概念，(2)安全變異突變的理論模型，(3)安全變異突變的數學模型，(安全第一位2)危險事物的基本理論3)事故物的損壞量達到

5、極限而發(fā)生的原物的局部或整體秩序紊亂和瓦解狀態(tài)。自然界的思維狀態(tài)稱為災害。安全第一位，以預防為主，2020/7/14，19，(1)安全流變突變的基本概念，2，安全科學的本質概念1 3)壽命限制事物只通過內因作用，將損傷量達到極限的時間，或事物從誕生經理的環(huán)境思想轉移到事故發(fā)生的時間。4)系統進行安全狀態(tài)研究的對象是一個或多個事物的集合。安全第一，預防為主，2020/7/14，20，(1)安全變異突變的基本概念，3，安全科學的過程概念1)秩序事物本身的構成，結構及內部運行規(guī)律2)安全突變事物從危險狀態(tài)向事故狀態(tài)的定性變化過程3)安全流變安全外因安全內部原因：影響事物安全程度的內部因素，指事物的內

6、部結構、構成、形態(tài)等相互作用、相互影響的集合合作。安全能量：由事物的狀態(tài)決定，反映事物運動形態(tài)變化的可能性，是事物安全質量變化和變形的公共測量。安全熵：使事物轉向負效應方向的測量。安全孔：流程特征參數，反映事物狀態(tài)變化的測量。安全第一，預防為主，2020/7/14，22，損傷延遲效應損傷的能量消失，損傷不會立即停止，必須再延遲一段時間，這兩個時間對安全預測非常重要。安全稅：指事物從一種狀態(tài)轉換到另一種狀態(tài)的能力大小和趨勢，是可能性的表現。安全潛力：事物達到安全最佳狀態(tài)或異常狀態(tài)的能力大小和趨勢潛力損害潛力：反映了事物在不斷發(fā)展的過程中達到安全最佳狀態(tài)的能力和趨勢損害程度。安全第一，預防為主，2

7、020/7/14，23，(2)安全流變突變的理論模型，安全第一，預防為主，2020/7/14，24，1，物理模型：對4個基本組件：1)安全可逆組件2)安全阻尼組件3)安全摩擦組件4)安全質量體的5個步驟：1)外部光義力區(qū)域2)可以立即修復損壞區(qū)域。3)可以慢慢恢復損壞區(qū)域。4)本質損傷區(qū)域5)本質損傷加速區(qū)域，安全第一，預防為主，200中：可修復損傷的廣義力；能夠恢復損壞過程以表達事物的系數；為了可修復的損壞?；驹卣?、安全第一、預防為主、2020/7/14，26、基本元件特征、2)安全阻尼元素：在外力下發(fā)生安全損壞，安全損壞速度與力成正比。安全阻尼元件用表示。公式中：引起永久損傷的廣義力

8、；為了反映永久性損傷過程的系數，表征事物形成永久性損傷程度的系數。為了永久損壞。，安全第一，預防為主，2020/7/14，27，基本元件特征，3)安全摩擦零件：=常數，表示法。反映事物抵抗外部影響的程度，當有外部影響時，事物內部的系統不受損，摩擦對系統起保護作用，相當于保護層。外部影響大時，摩擦開始運動，造成永久性損傷。安全第一、預防為主、2020/7/14，28、基本元件特征、4)安全質量體：表示元件?？梢韵胂筮@個分量是具有一定質量的物體，但其質量隨著損傷的增加而不斷衰減。外力大于初始摩擦力時，質量體可以運動，服從牛頓的阻力定律。由于質量體的質量持續(xù)減少，即使外力不變，質量體的運動也要表現出

9、加速的趨勢。在安全科學中，質量體的意義是安全的邊界密度，在有外部或內部作用的情況下，質量體不運動，其他組件工作，系統只形成大量可恢復的損傷和小部分的永久性損傷，系統的本質特征不受影響。外部或內部作用較大，質量體開始滑動，形成穩(wěn)定不可恢復的損傷，經歷一定時間或一定的永久性損傷后，安全邊界密度值降低，形成內部永久性損傷加速的勢頭。安全第一，以預防為主，2020/7/14，29，安全流變-突變型第五階段，L)外部光義力區(qū)S所有外部影響事物的總稱，通過事物內部對事物的作用。當對同一事物的外部變化范圍不大時，研究人類壽命規(guī)律時，外部環(huán)境比較穩(wěn)定，生理、心理變化不大，可以根據一定的力量進行分析。安全第一，

10、預防為主，2020/7/14，30，2，安全第一，預防為主，2020/7/14，31，3)，安全第一，預防為主，2020/7/14，3當傳遞到本質區(qū)域的力很小時，摩擦力對應于保護事物的強度成分，等于抵抗外部作用力，而不引起事物的本質損傷。(大衛(wèi)亞設，Northern Exposure，本質)如果傳遞到本質區(qū)域的力很大，摩擦力會消耗一些外力，并將剩余的力用于阻尼因素，從而形成本質損傷。安全第一，預防為主，2020/7/14，33，5)它可以消化或吸收一些外部作用。一開始消化或吸收力是固定的，但運行一段時間后安全質量體的質量會隨著時間的推移而減少，這是損傷的單調減少函數。即使外部作用力不變，質量體形成的損傷也要加速。由于質量體的不斷減少，保護事物不受加速損傷的能力逐漸降低，大量外力用于事物本質的損傷加速區(qū)，事物的損傷速度逐漸加快，損傷程度越來越大，直到一切事物完全被破壞。安全第一，預防為主，2020/7/14，34，2，數學模型物理模型基礎，我們是數學模型：安全第一，預防為主，2020/7/14，35，安全第一預防為主，2020/第一組和第三組組件隨時