CC BY
11ЦЕЛОСТНОСТЬ И РЕСУРС: АСПЕКТЫ МЕЖДУНАРОДНОГО СОТРУДНИЧЕСТВА
В. В. Лепов DOI: 10.24411/1728-516Х-2019-10033
Валерий Валерьевич Лепов,
доктор технических наук, и. о. директора Института физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова СО РАН, профессор кафедры философии ЯНЦ СО РАН, действительный член Академии наук РС(Я), г. Якутск
В октябре 2019 г. в Институте физико-технических проблем Севера им. В. П. Ларионова (ИФТПС) СО РАН в Якутске под эгидой Европейского общества структурной целостности (European Structural Integrity Society (ESIS) и при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ прошла первая Международная конференция «Целостность и ресурс в экстремальных условиях» (ILEE-2019), посвящённая 70-летию Якутского научного центра СО РАН [1]. Основной целью конференции являлось обсуждение интеграции академической и прикладной науки для улучшения качества жизни людей в экстремальных условиях Севера и Арктики.
Если говорить о самом понятии «целостности» (англ. integrity) технических систем, то оно характеризует не только их механическую прочность и устойчивость, но и согласованность работы, автономность и самодостаточность объектов, обладающих «многомасштабной» сложной внутренней структурой, что и обеспечивает выполнение возлагаемых на них функций.
Сотрудничество ИФТПС СО РАН с ESIS продолжается уже почти 20 лет, начавшись благодаря заместителю директора по научной работе института, д.т.н., проф. А. В. Лыгла-еву и члену Исполнительного комитета ESIS, зав. лабораторией механики прочности и разрушения материалов и конструкций Института проблем механики имени А. Ю. Ишлинского РАН, проф. Р. В. Гольдштейну. Роберт Вениаминович до самого своего ухода из жизни в сентябре 2017 г сохранял высокую научную активность, подготовил ряд статей и пытался инициировать комплексную научную программу, связанную с освоением Арктики. Президентом ESIS в 2018 г. стал профессор итальянского Университета Кассино и Южной Лацино Франческо Яковелло.
Европейские конференции по разрушению имеют долгую историю. Однако особенный успех имели последние три из них, включая ECF 19 в Казани, организованную в 2012 г. проф. Валерием Шлянниковым, и ECF 20 в Трондхейме (Канада), председателем оргкомитета которой был проф. Джилиан Джан (Zhiliang Zhang). На ECF 22, организованной в 2018 г в Белграде проф. Александром Седьмаком, были представлены более 500 докладов и 371 статья для журнала Procedía Structural Integrity, индексируемого в БД Web of Sciences и Scopus [2].
В тематике конференций по целостности и ресурсу рассматривались проблемы как вероятностного анализа и предсказания отказов и разрушений, так и учёта и анализа взаимосвязей между внешними неблагоприятными воздействиями, характеристиками структуры и свойствами материалов. Вопросы безопасности и надёжности эксплуатации, включая техобслуживание и ремонт, также имеют важное значение для структурной целостности. В частности, напряжённо-деформированное состояние, возникающее в структурных элементах технических систем с ограниченным сроком службы под действием общего нагружения их конструкции, усугубляется наличием локальных концентраторов напряжений и обязательно должно рассматриваться как в теоретическом, так и в прикладном аспектах.
Помимо вопросов структуры на микро- и макромасштабах металлических и неметаллических материалов широкого применения, внимание уделяется также новым крупным техническим системам инженерной инфраструктуры, превосходящим классические объекты анализа, с одной стороны, по своим макроскопическим размерам, а с другой - по сложности структуры на наноуровне. Это ответственные энергетические
и транспортные комплексы, спортивные сооружения, интеллектуальные сети и т. п. Проблемы обеспечения структурной целостности, функциональности, надёжности и безопасности таких объектов и применяемых для них материалов, эксплуатируемых в экстремальных условиях, требуют специального рассмотрения.
На конференции ILEE-2019 в Якутске было заявлено более 200 участников, представивших 7 пленарных, 65 секционных и 25 стендовых докладов. Для публикации в журналах, индексируемых в международных базах данных Web of Science и Scopus, было подготовлено к изданию более 100 статей на английском языке, включая более 50 статей для журнала «Procedía Structural Integrity» [3]. Для конференции, впервые проведённой в Якутске, это неплохой результат.
К сожалению, многие иногородние и зарубежные участники не смогли приехать на эту конференцию для очного участия в связи с напряжённым графиком работы и преподавания. Президент ESIS Франческо Яко-велло приветствовал участников пленарного заседания в Якутске видеообращением. С докладами выступили гости из Москвы, Геленджика, Китайской Народной Республики.
Вопросы целостности и ресурса технических систем в северных регионах, на фоне развития инфраструктуры, роста экономики и повышения жизненного уровня населения, приобретают первостепенное значение. При освоении месторождений, эксплуатации энергетических и транспортных систем и технологий обогащения повышается риск природно-техногенных аварий и катастроф,
Моменты международной конференции ILEE-2019 в Якутске:
а - сопредседатель оргкомитета, председатель ФИЦ ЯНЦ СО РАН, член-корр. РАН М. П. Лебедев (справа) и заместитель директора по научной работе ИФТПС СО РАН, к.т.н. Е. С. Лукин; б - участники пленарного заседания; в - докладывает председатель оргкомитета, и. о. директора ИФТПС СО РАН, д.т.н, академик АН РС(Я) В. В. Лепов; г - участник конференции из Геленджика, д.т.н., проф. О. В. Старцев; д - среди участников (в центре) - доктор Джан Баоде из Института химии и материаловедения Лаонянского Университета Шихуан (Шеньян, КНР)
высока вероятность возникновения экологических проблем. Поэтому перед наукой ставятся приоритетные задачи по обеспечению техногенной, экологической и энергетической безопасности Северо-Востока России и Арктического региона в целом.
На секциях конференции ^ЕЕ-2019 в Якутске обсуждались актуальные проблемы, связанные с целостностью и жизненным циклом машин и конструкций, а также живых систем в экстремальных климатических условиях Якутии. Были также рассмотрены физико-технические аспекты разработки новых хладостойких материалов и технологий, приняты решения о необходимости привлечения инвестиций, приобщения студентов, молодых учёных и аспирантов к научным исследованиям и развития научного потенциала республики.
Участниками конференции на заключительном заседании было признано, что для повышения уровня жизни людей, проживающих в экстремальных условиях Севера и Арктики, а также на субарктических территориях Центральной Якутии, необходима консолидация усилий всего научного сообщества республики и интеграция различных направлений. Немаловажным фактором выживания является сохранение окружающей среды, мониторинг экологического состояния при осво-
ении природных богатств и строительстве инженерных сооружений в криолитозоне. Все эти вопросы должны рассматриваться в комплексе, обеспечивая интеграцию взаимосвязанных факторов в рамках одного мероприятия и в ходе совместных обсуждений специалистами.
При научно-технологическом развитии регионов с холодным климатом Европы и Азии, Дальнего Востока Российской Федерации, в частности Республики Саха (Якутия), на 2020-2024 и последующие годы нужно учитывать глобальные тенденции социального переустройства общества, направленные на повышение благосостояния людей и сохранение среды естественного обитания коренного населения. В этом плане, в соответствии с решениями научного сообщества, должна быть произведена и коррекция задач в проектах государственных программ развития науки и образования.
Дальнейшее освоение Севера и Арктики, строительство и эксплуатация магистрального газопровода «Сила Сибири» и нефтепроводов (ВСТО), железной дороги, энергетических станций и другой промышленной и социальной инфраструктуры на территории Республики Саха (Якутия) требует проведения комплексных исследований, направленных на более глубокое понимание происходящих в материалах процессов,
Достопримечательности Белграда:
а - постамент, посвященный памяти жертв бомбардировок Югославии войсками НАТО в 1999 г.; б - разрушенное в результате бомбардировки здание; в - памятник Николе Тесла около Белградского технологического университета; г - макет реализованной в 1899 г. по проекту Теслы электростанции на Ниагарском водопаде; д - внутреннее оформление храма Св. Саввы
обусловливающих деформации и накопление повреждений, а также механизмы разрушения. Для обеспечения надёжности в работе техники в экстремальных условиях Крайнего Севера необходимо проведение натурных испытаний и наблюдений.
Разработка и применение новых технологий формоизменения материалов, включая аддитивные технологии, сварку и наплавку, позволяют добиться повышения прочности и хладостойкости элементов техники, износостойкости бурового инструмента и снижения рисков техногенных катастроф в условиях холодного климата в таких отраслях, как газо- и нефтедобыча, горная промышленность, трубопроводный, железнодорожный и автомобильный транспорт, строительство и жилищно-коммунальное хозяйство. Особую важность эти работы имеют при закреплении статуса территорий Севера и Арктики как северо-восточных оборонительных рубежей нашей страны.
Опыт проведения конференций по структурной целостности и ресурсу сложных систем в экстремальных условиях Арктики и Субарктики признаётся положительным, при этом отмечается большая роль молодых учёных и специалистов в подготовке докладов, что делает возможным признание данного мероприятия школой кадрового резерва мирового уровня.
Кроме ежедневных научных сессий, подобные конференции включают также насыщенную культурную программу, связанную с особенностями региона, экскурсиями в музеи и исторические места. Особенно богатый выбор легкодоступных для туристов достопримечательностей был представлен в Белграде, где в августе 2018 г прошла 22-я Международная европейская конференция по разрушению (ECF 22). Рядом с местом проведения этой конференции расположен музей Николы Тесла - одного из знаменитых учёных XX в. сербского происхождения, занимавшегося вопросами генерации, передачи и использования электрической энергии. Человечество обязано этому учёному, в частности, выбором и практической реализацией сети переменного электрического тока, как стандарта для использования в бытовых и промышленных целях. Многие идеи Николы Теслы так и остались нереализованными, например, проект
беспроводной передачи электроэнергии, получаемой из экологически чистых источников.
Белград изобилует местами исторической славы, начиная с самых древних поселений и заканчивая последними событиями бомбардировки города войсками НАТО при разделе Югославии (множество зданий находятся в полуразрушенном состоянии, ряд памятников и экспозиций посвящены этим событиям). В Белграде находится ряд художественных и этнографических музеев, крупнейшим из которых является национальный музей. После реставрации, длившейся более 10 лет, его экспозиция может сравниться с самыми богатыми европейскими собраниями. Все представленные экспонаты, начиная с самых древних, найдены на территории Сербии. Это фрагменты утвари, обнаруженные в самом древнем в Европе поселении, части зданий, золотой колесницы и золотые сандалии римского воина, предметы культуры периода до турецкого ига, картины быта порабощённого и освобождающегося сербского народа.
Окрестности Белграда также богаты на исторические находки. В поселении «Лепенски Вир» на правом берегу Дуная, на границе с Румынией, обнаружены предметы, датируемые VI тысячелетием до н.э. Возможно, здесь был источник всей европейской цивилизации. По последним данным, люди здесь жили ещё до 8200 г. до нашей эры. Место интересно тем, что на противоположном берегу расположена гора с магнитной аномалией. Возможно, это и притягивало сюда людей, совершающих своего рода паломничество.
Недалеко от Белграда имеются и следы процветающих городов римской империи, например, Виминаци-ума, основанного в I веке как военный лагерь VII римского легиона Клавдия и расположенного вблизи города Костолац, в 97 км от Белграда. Уже во II веке получивший статус города, а также право чеканить собственную монету Виминациум был самым крупным в Римской империи на Балканах. Разрушен он был в 441-443 гг. гуннами.
В настоящее время большая часть Виминациума находится под землёй, однако для посещения уже открыты военный лагерь, римские термальные ванны,
Модель крупного древнеримского города Виминациум I-V вв. н.э., расположенного в 100 км от Белграда (а) и деревянный амфитеатр с окружающими улицами (б)
Находки мамонтов вблизи Белграда:
а - останки мамонта Вика возрастом около 1 млн лет; б - реконструкция и характеристика Вики; в - останки шерстистого мамонта Носак эпохи палеолита
деревянный амфитеатр, городское кладбище с мавзолеями. Также рядом, в местных угольных шахтах, в 2009-2012 гг. было найдено кладбище мамонтов. Сначала обнаружились останки древнего мамонта-самки, которой дали имя Вика. Она была длиной около 6 м и высотой 4,5 м, относилась к южным безволосым мамонтам, погибла в болоте. Возраст её останков - более 1 млн лет Вскоре был найден другой мамонт, Носак, почти в 2 раза больше Вики. Достаточно сказать, что длина его бивня достигала 5 м, а длина покрывающих тело волос - 90 см. Таким образом, он относился к шерстистым (лохматым) мамонтам более поздней эпохи плейстоцена (ледникового периода).
Если учесть, что на месте площади Славия современного Белграда учёные обнаружили останки древних китов и акул, а мамонты предположительно произошли от древних моржей, то складывается картина морского берега, богатого пищей и живностью, где за миллион лет до нашей эры происходили удивительные эволюционные события. Нашим сербским коллегам мы передали координаты Центра по изучению мамонтовой флоры Академии наук Республики Саха (Якутия). Верится, что
совместные исследования сербских и якутских учёных позволят поднять изучение этих находок на новый уровень, а конференции, посвящённые актуальным проблемам структурной целостности и ресурса сложных систем в экстремальных условиях, станут для наших стран традиционными научными мероприятиями.
Список литературы
1. Учёные работают над созданием новых материалов для экстремальных условий Севера. Пресс-служба ФИЦ ЯНЦ СО РАН [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://prez.ysn.ru/?p=9487#more-9487.
2. Sedmak A, Rakin M., Radakovic Z. Editorial // Structural Integrity Procedia. Proceedings of International Conference ECF22 - Loading and Environmental Effects on Structural Integrity. 2018. -13, p.1-2.
3. Valeriy V. Lepov. Editorial: Integrity and lifetime in extreme environment of Arctic regions // Structural Integrity Procedia. Proceedings of International Conference on Integrity and Lifetime in Extreme Environment (ILEE-2019). 2019. -15, p.1-3. - (В печати).
лфхш
Веления разума гораздо более властны, чем приказания любого повелителя: неповиновение последнему делает человека несчастным, неповиновение же первому - глупцом.
Блез Паскаль
