Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка научных основ и программного обеспечения оценки сейсмостойкости заглубленных объектов атомной энергетики для предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера

Номер контракта: 14.575.21.0026

Руководитель: Митенков Федор Михайлович

Должность: Главный научный сотрудник

Организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского"
Организация докладчика: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
заглубленные сооружения, сейсмических воздействия, техногенные катастрофы, математическая модель, численные методы, программный код, безопасность

Цель проекта:
Проблема, на решение которой направлен реализуемый проект - сейсмостойкость заглубленных объектов атомной энергетики (ЗО АЭ) для предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Цель проекта - создание комплекса научно-технических решений для оценки сейсмостойкости заглубленных объектов атомной энергетики для предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

Основные планируемые результаты проекта:
Основные результаты проекта – методика, алгоритм и экспериментальный образец программного обеспечения (далее – ЭО ПО) численного исследования сейсмостойкости заглубленных объектов атомной энергетики с учетом их контактного взаимодействия с грунтовым основанием.
Методика, алгоритм и ЭО ПО численного исследования учитывают многослойность грунтового основания, влияние поля тяготения Земли, контактное взаимодействие ЗО АЭ с грунтовым основанием; моделируют слабо отражающие граничные условия.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Конечный продукт: а) методика, алгоритм и экспериментальный образец программного обеспечения (ЭО ПО) численного исследования сейсмостойкости ЗО АЭ с учетом их контактного взаимодействия с грунтовым основанием;
б) проект технического задания на проведение ОКР по теме «Разработка программного обеспечения оценки сейсмостойкости ЗО АЭ для предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера».
Разработанные в ходе выполнения проекта методика, алгоритм и ЭО ПО позволят проводить теоретический анализ сейсмостойкости ЗО АЭ, повысить достоверность и эффективность оценки их безопасности для предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера
Патентные исследования по ГОСТ 15.011-96 подтвердили их патентную чистоту. Научно-технический уровень полученных результатов – высокий, соответствует лучшим мировым достижениям в области механики деформируемого твердого тела.
При выполнении проекта использованы методические, алгоритмические и программные средства, а также научное оборудование центра коллективного пользования (ЦКП) «Компьютерная и экспериментальная механика», созданного в рамках программы развития Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (ННГУ) как Национального исследовательского университета.
Успешное применение разработанных методических средств и ЭО ПО требует наличия знаний в области вычислительной математики, механики деформируемого твердого тела, динамики, прочности машин приборов и аппаратуры, а также навыков компьютерного моделирования на базе современных программных комплексов. Отсутствие таких знаний и навыков создает риски неправильной оценки сейсмостойкости заглубленных объектов атомной энергетики.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты проекта будут востребованы в атомной энергетике, химической промышленности, нефте и газодобывающей промышленности, гражданском строительстве и в других секторах экономики, где присутствуют потенциально опасные объекты. На их основе можно будет проводить теоретические исследования сейсмостойкости заглубленных объектов атомных электростанций, сосудов высокого давления, трубопроводов и других ответственных конструкций. Внедрение результатов проекта позволит:
а) повысить сейсмостойкость и безопасность вновь проектируемых в России и за рубежом заглубленных объектов атомной энергетики;
б) снизить их материалоемкость путем оптимизации массово-габаритных характеристик.
Выполненные исследования создадут научно-технический потенциал для разработки новой технологии мониторинга сейсмостойкости ЗО АЭ для предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Последующая реализация результатов проекта в системе мониторинга сейсмостойкости позволит получать научно обоснованные оценки природного и техногенного риска, связанного с использованием атомной энергетики, прогнозировать экологическую безопасность окружающей среды.
Члены творческого коллектива принимают активное участие в международных конференциях в Российской Федерации и за рубежом. Результаты исследований выкладываются на сайте http://www.mech.unn.ru/ckp/ и публикуются в журналах, индексируемых в базе данных Scopus и/или в базе данных WEB of Science, что способствует развитию международного сотрудничества.

Текущие результаты проекта:
Проведены вычислительные эксперименты по исследованию сейсмостойкости заглубленных объектов атомной энергетики с учетом их контактного взаимодействия с грунтовым основанием с применением разработанного ЭО ПО и экспериментально-теоретических данных о сейсмическом воздействии.
Выполнены обобщение и оценка полученных результатов.
Осуществлена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов.
Выработаны предложения и рекомендации по использованию разработанного научно-технического задела.
Разработан проект ТЗ на ОКР по теме: «Разработка программного обеспечения оценки сейсмостойкости заглубленных объектов атомной энергетики для предупреждения чрезвычайных ситуаций техногенного характера».
По результатам исследований опубликованы 2 статьи в журналах, индексируемых в базе данных Scopus
а) Antipov А.А., Artemyeva A.A., Bazhenov V.G., Zhestkov M.N., Kibec A.I. Numerical modelling of perforated shells stability. PNRPU Mechanics Bulletin. 2015. No. 1. Рр. 21-30. (DOI: 10.15593/perm.mech/2015.1.02; ISSN 2224-9893; импакт-фактор =0,725);
б) V.G. Bazhenov V.G., Gonik E.G., Kibets A.I., Petrov M.V., Fedorova T.G. Stability and Supercritical Behavior of Large-Size Tankers for Transportation of Loose Goods// Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2015, Vol. 44, No. 5, pp. 422–427. (DOI: 10.3103/S1052618815050039, ISSN 1052-6188, импакт-фактор =0,653).
Подготовлены 2 статьи:
а) Bazhenov V.G., Gonik E.G., Kibets A.I., Petrov M.V., Fedorova T.G., Frolova I.A. Stability and supercritical behaviour of thin-walled cylindrical shell with discrete aggregate in bending,
б) Dyukina N.S. Influence of earthquake hypocenter location on soil-structure dynamic behavior , принятые к опубликованию в 2016г. в журнале «Materials Physics and Mechanics», индексируемом в базе данных Scopus (ISSN: 1605-2730, импакт-фактор = 0.902)
Сделаны доклады на XXI Международном симпозиуме «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова (16-20 февраля 2015г., Москва, Вятичи) и XIX Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС’ 2015, 24-31 мая 2015г, Крым, Алушта).
В стадии оформления 2 РИД:
секрет производства (ноу-хау) «Методика численного моделирования контакта заглубленных объектов атомной энергетики с грунтовым основанием в трехмерных задачах сейсмостойкости»
секрет производства (ноу-хау) «Методика численного анализа прочности заглубленных объектов атомной энергетики в трехмерных задачах сейсмостойкости»