Strukturní lomová mechanika - Structural fracture mechanics

Model strukturální lomové mechaniky.

Strukturní lomová mechanika je obor pozemní stavitelství zabývající se studiem nosných konstrukcí, které zahrnují jednu nebo několik poškozených nebo poškozených součástí. Využívá analytické metody mechanika těles, pozemní stavitelství, bezpečnostní inženýrství, teorie pravděpodobnosti, a teorie katastrof vypočítat zatížení a napětí v konstrukčních prvcích a analyzovat bezpečnost poškozené konstrukce.

Mezi tím existuje přímá analogie lomová mechanika pevné a strukturní lomové mechaniky:

Existují různé příčiny selhání první součásti:

1. mechanické přetížení, únava (materiál), nepředvídaný scénář atd.
2. „Lidský zásah“ jako neprofesionální chování nebo teroristický útok.

Existují dva typické scénáře:

1. Lokalizované selhání NEZPŮSOBÍ okamžité zhroucení celé struktury.
2. Celá struktura selže okamžitě po selhání jedné z jejích komponent.

Pokud se struktura nezhroutí okamžitě, do katastrofy zbývá omezené časové období strukturální porucha celé struktury. Existuje kritický počet konstrukčních prvků, které určují, zda má systém rezervní schopnost nebo ne.^{[Citace je zapotřebí ]}

Bezpečnostní technici využívají jako indikátor poruchu první komponenty a snaží se během dané doby zasáhnout, aby nedošlo ke katastrofě celé konstrukce. Například „Leak-Before-Break“^[1] Metodika znamená, že únik bude objeven před katastrofickým selháním celého potrubního systému, ke kterému dojde v provozu. Aplikuje se na tlakové nádoby, jaderná potrubí, plynovody a ropovody atd.

Metody strukturní lomové mechaniky se používají jako kontrolní výpočty pro odhad citlivosti konstrukce na její selhání součásti.^{[Citace je zapotřebí ]}

Katastrofický model selhání a rezervní schopnost komplexního systému. Model^[2] předpokládá, že selhání několika prvků způsobí přetížení sousedních prvků. Modelová rovnice ukazuje vztah mezi lokálním a vnějším napětím. Rovnice je podobná chování při katastrofě. Teorie předpovídá rezervní schopnost komplexního systému a kritické vnější napětí.

Selhání komplexního systému s paralelní redundancí lze odhadnout na základě pravděpodobnostních vlastností prvků systému.

Viz také

• Katastrofické selhání - Náhlé a úplné selhání, ze kterého není možné zotavení
• Teorie katastrofy - Oblast matematiky
• Lomová mechanika - Oblast mechaniky zabývající se studiem šíření trhlin v materiálech
• Jaderná bezpečnost a zabezpečení
• Progresivní kolaps
• Bezpečnostní inženýrství - Technická disciplína, která zajišťuje, že navržené systémy poskytují přijatelnou úroveň bezpečnosti
• Strukturální integrita a selhání - Inženýrská událost, při které je narušena strukturální integrita konstrukce v důsledku poruchy součástí konstrukce

Reference