구조파괴역학

구조 골절 역학의 모델.

구조파단 역학은 하나 또는 여러 개의 고장 또는 손상된 구성부품을 포함하는 하중 전달 구조물의 연구와 관련된 구조 엔지니어링 분야다. 해석고체역학, 구조공학, 안전공학, 확률이론, 재해이론 등의 방법을 사용하여 구조부재 내 하중과 응력을 계산하고 손상된 구조물의 안전성을 분석한다.

고형파괴 역학과 구조파괴 역학 사이에는 직접적인 유사성이 있다.

첫 번째 구성 요소 고장의 원인은 다음과 같다.

1. 기계적 과부하, 피로(재료), 예상치 못한 시나리오 등
2. 전문가답지 못한 행동이나 테러 같은 '인간의 개입'

대표적인 시나리오는 다음과 같다.

1. 국부적인 실패는 전체 구조물의 즉각적인 붕괴를 초래하지 않는다.
2. 전체 구조물은 구성 요소 중 하나가 고장 난 직후에 고장난다.

구조물이 즉시 붕괴되지 않으면 전체 구조물의 치명적인 구조적 고장이 발생할 때까지의 기간이 제한된다. 시스템에 예비 능력이 있는지 여부를 규정하는 구조적 요소의 수가 결정적으로 많다.^{[citation needed]}

안전기술자는 첫 번째 부품의 고장을 지표로 삼아 전체 구조물의 재앙을 피하기 위해 주어진 시간 동안 개입하려 한다. 예를 들어 "누출 전-차단"^[1] 방법론은 사용 중 발생하는 전체 배관 시스템의 치명적인 고장에 앞서 누수가 발견된다는 것을 의미한다. 압력용기, 핵배관, 가스, 송유관 등에 적용했다.

구조 파괴 역학의 방법은 구조물의 구성품 고장에 대한 민감도를 추정하기 위한 확인 계산으로 사용된다.^{[citation needed]}

복잡한 시스템의 재해 실패 모델 및 예비 능력. 이 모델은^[2] 여러 원소의 고장이 인접 원소의 과부하를 야기한다고 가정한다. 모형 방정식은 국소 응력과 외부 응력 사이의 관계를 보여준다. 그 방정식은 대재앙 행태와 유사하다. 그 이론은 복잡한 시스템의 예비 능력과 비판적인 외부 스트레스를 예측한다.

병렬 중복성을 가진 복잡한 시스템의 고장은 시스템 요소의 확률론적 특성에 기초하여 추정할 수 있다.

참고 항목

• 치명적인 고장 – 복구가 불가능한 갑작스러운 전체 고장
• 재해 이론 – 수학 영역
• 파단 역학 – 재료의 균열 확산에 관한 연구와 관련된 역학
• 원자력 안전 및 보안 – 방사성 물질 사용에 관한 규정
• 점진적 붕괴 – 건물 붕괴 모드
• 안전 엔지니어링 – 엔지니어링된 시스템이 허용 가능한 수준의 안전성을 제공하도록 보장하는 엔지니어링 부문
• 구조적 무결성 및 고장 – 구조물이 파손되지 않고 설계된 구조 하중을 지탱할 수 있는 능력

참조