Федеральное Агентство
Научных Организаций

Российская Академия Наук

Отделение энергетики, машиностроения
механики и процессов управления

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт машиноведения
им. А.А. Благонравова
Российской академии наук

  • русский
  • english

Базовые критерии научной школы

3.1. Научная цель школы. Исследование фундаментальных закономерностей формирования и реализации стратегических рисков в сложной социально-природно-техногенной системе при создании и функционировании критически и стратегически важных для национальной безопасности объектов инфраструктуры, определяемых сочетанием вероятностей возникновения тяжелых аварий и катастроф и сопутствующих им ущербов для людей,  объектов техносферы и природной среды, нарушающих жизнедеятельность отраслей, регионов и страны в целом.

3.2. Методология исследований. Основой методологии обеспечения заданных уровней безопасности и защищенности критически и стратегически важных объектов инфраструктуры от тяжелых аварий и катастроф является новая система методов, критериев, уравнений и их параметров:
- для количественного определения формирующихся стратегических рисков тяжелых катастроф техногенного, природного и антропогенного происхождения;
- для количественной оценки неприемлемых (критических) стратегических рисков при проектных, запроектных и гипотетических катастрофах с экстремальными последствиями в жизнеобеспечении;
- для научного количественного обоснования запасов по стратегическим рискам и уровней приемлемых стратегических рисков на данной стадии развития науки, технологий и экономики;
- для количественного определения и обоснования комплексных научных, организационных и экономических мероприятий по достижению условий функционирования действующих и создания новых критически и стратегически важных объектов в зоне приемлемых рисков.
Реализация научной школой этой методологии базируется на взаимоувязанных и поэтапных подходах к определению, обеспечению и регулированию требований и запасов к прочности, жесткости, устойчивости, ресурса, надежности и живучести наиболее ответственных элементов критически и стратегически важных объектов, развитых предшествующими научными школами в ИМАШ РАН, а также в ОЭММПУ РАН, РАН, ведущих НИИ и КБ отраслей.

3.3. Понятийный аппарат. В рамках научной школы совместно с редакционным советом многотомной серии «Безопасность России», Центром стратегических исследований МЧС России, Научно-техническим советом Ростехнадзора, Гуманитарным фондом «Знание», Росстандартом разрабатывается и развивается понятийный аппарат в сфере безопасности и защищенности критически и стратегически важных объектов. В него включены понятия критически и стратегически важных объектов; рисков; стратегических рисков; критических рисков; приемлемых рисков; мониторинга рисков; управления стратегическими рисками; запасов по рискам; защищенности; тяжелых аварий и катастроф; проектных, запроектных катастрофических ситуаций; экономических затрат на обеспечение безопасности и защищенности; региональных, национальных, глобальных и планетарных катастроф; источников и причин катастроф; условий устойчивого развития в зонах приемлемых стратегических рисков; нового поэтапного анализа  последовательности «защищенность – риск – безопасность – живучесть – надежность – ресурс – устойчивость – жесткость - прочность»; расширенной номенклатуры расчетных состояний объектов «штатных-поврежденных – аварийных – катастрофических»; системы категорирования потенциально опасных объектов по величинам стратегических рисков; системы оценки, определения, нормирования, регулирования, надзора, обеспечения и повышения безопасности и защищенности критически и стратегически важных объектов по критериям рисков.

3.4. Формирование базы знаний и банков данных. В ИМАШ РАН научной школы формируется целевая научно-методическая основа, понятийный аппарат и компьютерные версии базы знаний и банков данных по системе критериев, методам расчетно-экспериментального определения характеристик и параметров прочности, ресурса, надежности, живучести, безопасности и рисков для сложных технических систем.

3.5. Создание расчетной и экспериментальной базы в научной школе.  
Методы и средства расчетного и экспериментального исследования безопасности и защищенности критически и стратегически важных объектов в штатных и нештатных (аварийных и катастрофических) ситуациях требовали разработки новых математических моделей для определения нагруженности и критических зон несущих элементов; методов моделирования процессов нелинейного неизотермического и нестационарного деформирования и разрушения при деформациях (в десятки и сотни раз превышающих предельно упругие), при температурах от -2700С до 1500÷35000С, при временах функционирования объектов от секунд до десятков лет, при воздействующих потоках жидкостей, газов, радиации и электромагнитных полей; методов решения обратных, некорректных и термосвязных задач деформируемых твердых тел; методов решения сложных задач с фазовыми переходами состояний деформируемых сред (твердое – жидкое – газообразное – плазменное).
В рамках научной школы экспериментальные исследования процессов деформирования и разрушения, отвечающих штатным, аварийным и катастрофическим ситуациям в критически и стратегически важных объектах, должны были учитывать диапазоны деформаций от 10-3 до 102, уровни нагрузок от 100 до 108 н, размеры сечений образцов (волокон) от 10-4 до 105 мм2, чисел циклов от 100 до 1010, времени от 100 до 105 ч, радиационных потоков от 100 до 1022 нейтрон/см2, число испытанных образцов данного материала от 100 до 2?104, вакуум до 10-6 мм ртутного столба, соотношения частот нагружения от 101 до 104, магнитного поля до 20 Т.
Исследования локальных нелинейных процессов деформирования и разрушения при указанных выше условиях в критических зонах образцов, моделей и натурных конструкций (атомные реакторы, корпуса и роторы турбин, жидкостные ракетные двигатели, самолеты новых поколений) проводились с применением методов тензотерометрии, виброметрии, фотоупругости, сеток, тензочувствительных покрытий, голографии, муара, акустической эмиссии). Исследования напряженно-деформированных состояний в мощных радиационных потоках и электромагнитных полях, в потоках жидких металлов, при температурах, близких к абсолютному нулю
(-2690С) и на уровне 12000С проводились впервые.

3.6. Система научных публикаций. По комплексным  фундаментальным и прикладным проблемам защищенности, рисков, безопасности, живучести, надежности, ресурса и прочности участниками школы и её научным руководителем членом-корреспондентом РАН Н.А. Махутовым осуществлено более 1000 публикаций, включая: научные монографии; энциклопедии и энциклопедические справочники; многотомные издания серий; учебно-методические пособия; библиотеки расчетчиков; стандарты, научно-методические указания, нормы и правила; статьи в периодических отечественных и зарубежных изданиях, доклады на национальных и международных конгрессах и конференциях, публикации в официальных изданиях Совета Федерации, Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации, РАН, МЧС России, Ростехнадзора, Межгосударственного совета СНГ по чрезвычайным ситуациям.