安全科学的流变-突变规律.ppt

1、以安全第一、预防为主，河南理工大学安全学院安全研究室，第五节以安全科学的流变学突然变异规律、安全第一、预防为主，2020/7/29，2，本节主要内容，一、流变学突然变异理论背景知识二、安全流变学突变的基本特征三、安全流变突变3，一、流变突变理论背景知识、 “流变学”(Rheology )一词来源于古希腊，意思是万物流动、万物变化。 “突然变异”(Mutation )有彻底改变的意义，最初是1968年Thom在构造稳定性和形态胚胎学的萩作中提出的。 表示事物发生了有质量的彻底变化。 综合流变学、突然变异形成了流变学突然变异理论，描述了事物从诞生到发展消亡的整个过程。 以安全第一、预防为主，202

2、0/7/29，4，4，(1)流变学突然变异理论的物质观、质量不仅包括定性质量，也包括定量质量。 物质世界不断地在流变学中突然变异。 以安全第一、预防为主，(2020/7/29，5，5 )流变学突然变异理论的时空观，一个事物空间的广泛性和时间持续性是该事物的内在属性，与其他事物对比必须是相同的时空。 所有的流变学突然变异现象都离不开空间内物质的相互作用。 以安全第一、预防为主，2020/7/29，6，6，(3)流变学突然变异理论的运动观、事物的属性体现在流变学突然变异上。 流变学突然变异是从一个事物向另一个事物的转变的流程。 以安全第一、预防为主，2020/7/29,7、7、7、二，是安全流变学

3、突然变异的基本特征，“安全流变学和突然变异”是事物发展过程中安全和危险的不符点运动过程。 这个不符点运动决定了各个阶段的安全状态。 下面用几个典型的例子说明“安全流动和突然变异”的基本特征。 (1)矿山灾害；(2)机械事故；(3)社会变革；(4)人的衰退过程；(5)以安全流变学突然变异论、安全第一、预防为主； 9，9，(一)矿山灾害，2 .突顶OA阶段：新巷道变形速度减少阶段AB阶段：稳定阶段BD阶段：围岩压力等条件变化，变形速度加速，突顶发生3煤和瓦斯气体的突出OA阶段：损伤减速增加阶段AB阶段：损伤稳定发展阶段BC阶段：损伤加速阶段CD阶段：灾害发展阶段、安全第一、预防为主，2000 OA

4、阶段：初始零配件、安全第一、预防为主，2020/7/29，12，(三)社会变革与改革，纵轴是不符点激化程度OA阶段：新秩序建立过程中的不符点缓解阶段AB阶段：新秩序建立后不符点的稳定发展阶段BC阶段：旧管理体制阻碍生产力发展后的不符点激化阶段c点安全第一、预防为主，2020 十三、(四)人的衰退过程； 1 .人的生命过程纵轴表示人体老化程度OA阶段：生命思春期阶段AB阶段：从思春期到老年期阶段BC阶段：人体进入老年期加速老化阶段c点2 .人的伤亡过程纵轴表示人体伤亡事故发生概率OA阶段：人体进入工作环境认识工作对象的过程AB阶段：熟悉环境后伤亡事故概率稳定增加阶段BC阶段：一些客观的危险度增大

5、阶段c点：危险度的临界值、安全第一观、预防为主，受2020/7/29、15内在因素和外在因素的制约。研究事物的流变学突然变异运动，必须从危险因素中找出内在因素，通过研究内在因素的变化规律得到安全流变学突然变异的基本规律，然后再考虑外在因素的影响。 以安全第一、预防为主，2020/7/29、16，事物“安全流动变化和突然变异”的全过程，在某新事物诞生后的初期(OA阶段)，其损伤量随时间减速增加，新秩序逐渐形成和完善这其间。 新秩序发展为成熟阶段(AB阶段)后，完善的新秩序将使损伤量等速增加。 经过稳定增长的时期，原有秩序再次向无序方向发展，损伤量值开始加速增大(BC段)。 任何事物都有其固有的损

6、伤量接受能力的界限，一旦超过这个界限，事物就会发生安全突然变异。 原来的秩序一旦被破坏，事物又开始恢复到新的安全状态(o点)。 以安全第一、预防为主，2020/7/29、17、3，安全流变学突然变异的基本理论，(一)安全流变学突然变异的基本概念，(二)安全流变学突然变异的理论模型，(三)安全流变学突变的数学模型，安全第一，安全第二)危险品的主体受到某种限度的损害状态。 3 )事故事物的损伤量达到界限值发生的原事物的局部或者整体秩序的混乱和崩溃状态。 把自然段的事故状态称为灾害。以安全第一、预防为主，包括2020/7/29、19、(1)安全流变学突然变异的基本概念、2、安全科学的本质概念1 )损

7、伤事物，外因造成的时间破坏量2 )安全度描述事物保持安全状态的概率值，s=。 3 )寿命界限事物因内因损伤量达到界限值的时间，或者从诞生经管人考虑环境到事故发生的时间。 4 )系统进行安全状态研究的对象是一个或多个的集合。 以安全第一、预防为主，2020/7/29，20，(1)安全流变学突然变异的基本概念，3，安全科学的过程概念1 )秩序事物自身的构成，结构和内部运行规则2 )安全突然变异事物从危险状态向事故状态的质量变化过程3 )安全流变学事物安全外因：影响事物安全度的外部因素是影响事物周围所有事物自身的集安全内因：影响事物安全度的内部因素是指事物的内部结构、组成、形态等相互作用、相互影响的

8、集合作用。 安全能量：由事物的状态决定，反映事物运动形态变化的可能性，是事物安全质量变化和变形的公共尺度。 安全熵：使事物转向负效应方向的尺度。 安全工作：流程特征残奥表，是反映事物物态变化的尺度。 以安全第一、预防为主，2020/7/29、22，损伤的滞后效应：当作为事物的能量而损伤事物时，本质的损伤不能立即出现，产生弹性的前效应的损伤如果没有办事儿能量，损伤不能立即停止，有会儿延迟是安全预测的重要。 安全潜力：指事物从一种状态向另一种状态变化的能力的大小和倾向，是可能性的表现。 安全潜力：指事物达到安全最佳状态或理想状态的能力大小和趋势潜力损伤潜力：指在事物发展过程中，事物达到安全最佳状态

9、的能力和趋势损伤程度的反映。以安全第一、预防为主，2020/7/29、23；(二)以安全流变学突然变异的理论模型、安全第一、预防为主，2020/7/29、24、1，物理模型：正确4组基本要素：1)安全可逆要素2 )安全阻尼要素3 )安全摩擦要素4 )安全质量体5阶段：1)外界广义力区2 )损伤区3 )损伤区4 )本质损伤加速区5 )本质损伤加速区，安全第一，预防主，2000式中：使作为能够修复损伤的广义作用力的事物能够修复表示能够修复损伤过程的系数损伤。 基本元件特征、安全第一、预防为主，2020/7/29、26，基本元件特征，2 )安全阻尼元件：由外部力产生安全损伤，安全损伤速度与力成正比。

10、 安全阻尼元件用表示。 式中：为了反映引起永久损伤的广义力永久损伤过程的系数，表示事物永久损伤形成程度的系数永久损伤。 以、安全第一、预防为主，2020/7/29、27，基本要素特征，3 )安全摩擦材料：=常数，表示。 当事物反映出对外界影响的容忍度，外界影响小时，事物内部的系统不损伤，摩擦材料对系统起保护作用，相当于保护层的外部影响大时，摩擦材料开始运动，产生永久性损伤。 以安全第一、预防为主，以2020/7/29、28、基本要素特征，4 )安全质量体：表示要素。 该元件可以认为是具有一定质量的物体，但其质量随着损伤的增大而衰减。 当外力大于初始摩擦力时，质量体可以运动，遵循牛顿阻力定律。

11、由于质量体的质量不断减少，即使外力不变，质量体的运动也呈加速倾向。 质量体在安全科学中的意义是安全的边界密度，当外界或内部作用小时，质量体不运动，其他零配件起作用，系统仅形成大量的可恢复损伤和小部分永久损伤，当系统的本质特征不受影响的外界或内部作用大时，质量体开始滑动， 形成稳定的不可恢复的损伤，经过一定时间或一定的永久损伤，安全边界密度值降低，内部永久损伤形成加速的趋势。 以安全第一、预防为主，2020/7/29、29，安全流变学突然地突变型5个水平，l )外界广义力区s所有外部影响事物的作用的总称，它通过事物内部作用于事物。 当对同一事物外界的变化范围不大时，可以认为是同一力量的作用，如研

12、究人的寿命规律时，外部环境比较稳定，大姨妈、心理变化不大，可以用一定的力量作用来分析。以安全第一、预防为主，2020/7/29、30、2 )可立即恢复损伤区的第一保护区，它由一个安全可逆元件构成，可适应外部作用，以可恢复外部作用的形式记忆，一旦外部作用消失，对事物的危险电势也立即消失2020/7/29，31，3 )损伤区的第二保护区可以缓慢恢复，由安全衰减和安全可逆两个因素构成，其特点是对作用力不能立即引起必要的损伤，有时间延迟，外力消失后损失不能立即恢复，时间经过的安全第一，不能恢复当传递到本质区域的力小时，摩擦部件相当于保护事物的强度要素，抵抗外部的作用力，当传递到不产生事物本质损伤的本质

13、区域的作用力大时，摩擦部件消耗一部分外力，使剩馀的力作用于衰减元件，形成本质的损伤。 以安全第一、预防为主，2020/7/29，33，5 )本质损伤加速区的本质损伤加速区由质量体要素构成，是描述事物损伤开始加速的要素，外界作用超过一定值，就会引起内部本质损伤加速要素运动。它可以消化或吸收一些外部作用，最初其消化或吸收能力是一定值，但有会儿运行后，安全质量体的质量随时间减少，是损伤的单调递减函数，即使在外部作用力不变的情况下，质量体形成的损伤也会加速。 由于质量体的减少，使事物免受加速损伤的能力逐渐降低，大量的外部力作用于事物的本质损伤加速区，事物的损伤速度越来越快，损伤程度越来越大，直到事物完全破坏。以安全第一、预防为主，2020/7/29、34、2，数学模型以物理模型为基础，数学模型：安全第一、预防为主，2020/7/29、35，以安全第一预