КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ПОДХОДОВ К УРОВНЯМ ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ СТРУКТУРНО И ФУНКЦИОНАЛЬНО СЛОЖНЫХ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНЫХ СИСТЕМ С ДЛИТЕЛЬНЫМИ СРОКАМИ АКТИВНОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ 

Владислав Алексеевич Острейковский, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры информатики и вычислительной техники, Сургутский государственный университет (Россия, г. Сургут, проспект Ленина, 1), E-mail: ova@ivi.surgu.ru
Светлана Александровна Лысенкова, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информатики и вычислительной техники, Сургутский государственный университет (Россия, г. Сургут, проспект Ленина, 1), E-mail: lsa1108@mail.ru 

517.98:519.2:621.039 

DOI

10.21685/2307-4205-2021-3-1 

Актуальность и цели. Традиционные методы оценки и анализа показателей долговечности оборудования сложных систем основаны на описании систем во времени на уровне траекторий поведения и являются идеализациями, так как не учитывают изменения структуры фазового пространства. Следует признать, что эти методы и существующие методики, основанные на теории долговременной прочности, обеспечены соответствующими стандартами. В то же самое время за последние 40–50 лет появились новые теоретические разработки, учитывающие более тонкую структуру времени в динамике и термодинамике. В этих
работах показано, что современные подходы динамики и термодинамики позволяют существенно повысить достоверность расчетов показателей долговечности оборудования структурно и функционально сложных систем на всех этапах их жизненного цикла. Поэтому целями данной статьи является анализ существующих подходов и методов описания процессов старения оборудования (блоков, подсистем) и их дальнейшее развитие в теории долговечности сложных систем, что особенно важно для критически важных систем с длительными сроками активного существования. Материалы и методы. Физическая и математическая сущность новых современных подходов к уровням описания процессов старения оборудования с учетом достижений классической механики и термодинамики состоит в следующем: 1) широкое применение языка теории операторов функционального анализа в классической механике, что означает замену описания систем на уровне изучения траектории исследованиями их функций распределения; 2) введение в описание систем более простых уравнений, учитывающих специфику необратимых процессов; 3) обязательное применение теории случайных процессов. Результаты и выводы. Доказано, что так как фундаментальной теоретической основой нового подхода в описании уровней старения оборудования в теории долговечности структурно и функционально сложных систем с учетом асимметрии времени являются неустойчивые и необратимые процессы, то для решения теоретических и прикладных задач оценки и анализа показателей долговечности необходимо использовать собственные функции и собственные значения операторов Леувилля, Гамильтона, энтропии преобразования и внутреннего времени. Предложены новая методика концепции комплексного подхода к уровням описания показателей долговечности и последовательность выполнения исследований. 

Ключевые слова

операторы микроскопической энтропии, преобразования и внутреннего времени, «возраст» системы, показатели долговечности 

 Скачать статью в формате PDF

1. Prigogine I. From Being to Becoming: Time and Complexity in the Physical Sciences. San Francisco : W.H. Freeman&Co, 1980. 278 р.
2. Пригожин И. Р. Конец определенности. Время, хаос и новые законы природы. Ижевск : Ижевская республиканская типография, 1999. 216 с.
3. Антонов А. В., Острейковский В. А. Ресурс и срок службы оборудования энергоблоков атомных станций (на примере энергоблоков Смоленской АЭС). М. : Инновационное машиностроение, 2017. 535 с.
4. Острейковский В. А., Шевченко Е. Н. Математическое моделирование эффекта асимметрии внутреннего времени в теории долговечности структурно и функционально сложных критически важных систем // Итоги науки : избр. тр. Междунар. симп. по фундамент. и приклад. проблемам науки. М. : РАН, 2018. Вып. 37. С. 69–111.
5. Денисова Т. Ю., Острейковский В. А. Онтология феномена времени в теории прогнозирования техногенного риска сложных динамических систем. Сургут : Печатный мир, 2017. 253 с.
6. Острейковский В. А., Денисова Т. Ю., Шевченко Е. Н. Асимметрия времени в теории прогнозирования состояния сложных динамических систем : монография. Сургут : Печатный мир, 2018. 574 с.
7. Острейковский В. А., Лысенкова С. А., Шевченко Е. Н. О возможности использования эффекта асимметрии времени в задачах оценки долговечности сложных систем // Надежность и качество сложных систем. 2019. № 1. С. 21–34.
8. Острейковский В. А., Шевченко Е. Н., Волков А. В. Необратимость, хаос и время Ляпунова в теории долгосрочного прогнозирования состояния сложных систем // Региональная информатика (РИ-2020) : XVII Санкт-Петербургская Междунар. конф. (г. Санкт-Петербург, 28–30 октября 2020 г.). СПб. : СПОИСУ, 2020. С. 309–310.
9. Острейковский В. А., Шевченко Е. Н., Сорочкин А. В. Онтология необратимости и корней времени в задачах долговечности сложных систем // Региональная информатика (РИ-2020) : XVII Санкт-Петербургская Междунар. конф. (г. Санкт-Петербург, 28–30 октября 2020 г.). СПб. : СПОИСУ, 2020. С. 311–312.