【正文】 處于運(yùn)動(dòng)變化之中，處于“流變”過(guò)程的事物的本質(zhì)不變，表明了事物本身具有修復(fù)（保護(hù)）和損傷（流變）的性質(zhì)。 所謂 “安全流變與突變” 就是事物在發(fā)展過(guò)程中安全與危險(xiǎn)的矛盾的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 （一）礦山災(zāi)害 在采礦挖掘巷道作業(yè)中，由于破壞了挖掘前周?chē)鷰r石應(yīng)力的平衡狀態(tài)，引起巷道圍巖壓力重新分布，造成新挖巷道的頂壁下沉，為了避免下沉常用頂板支柱來(lái)穩(wěn)固巷道。 因此，社會(huì)的發(fā)展和變革過(guò)程即是社會(huì)從一種安全狀態(tài)向另一種安全狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，該過(guò)程也同樣具有圖 l－ 12所示的基本特征。 內(nèi)在因素決定事物“安全流變與突變”的性質(zhì)和程序；外部環(huán)境因素決定事物“安全流變與突變”的速度和形式。 HH keS 2? 事物在外界力作用下發(fā)生了不可恢復(fù)的安全損傷 永久損傷，此時(shí)可用安全阻尼元件來(lái)表示這一狀況。 （ 2）可立即恢復(fù)損傷區(qū) 第一保護(hù)區(qū)，它由一個(gè)安全可逆元件構(gòu)成，能對(duì)外界作用立即形成反應(yīng)，把作用能以可恢復(fù)損傷的形式存儲(chǔ)起來(lái)，一旦外界作用消失，對(duì)事物的危險(xiǎn)勢(shì)也立即消失。 3fS?eH1和 eH2可由 P29， 143式直接給出： 121 kSe HH ? 可緩慢恢復(fù)損傷區(qū)內(nèi)的阻尼元件的損傷 eN 量可通過(guò)P29， 144式 與 143式聯(lián)立求解： NeS ??2? 推導(dǎo) 當(dāng)有阻尼發(fā)生時(shí)，有 負(fù)號(hào)表示方向相反。 17個(gè)安全流變 — 突變的基本概念。 （ 5）本質(zhì)損傷加速區(qū) 由質(zhì)量體元件構(gòu)成，當(dāng)外界作用力超過(guò)某一定值，就會(huì)引起內(nèi)部本質(zhì)損傷加速元件運(yùn)動(dòng)。 1）基本元件特征 有四個(gè)： （ 1）安全可逆元件； （ 2）安全阻尼元件 （ 3）安全摩擦件 （ 4）安全質(zhì)量體 （ l）外界廣義力區(qū) S 有些事物或系統(tǒng)，一經(jīng)誕生，外部環(huán)境就會(huì)對(duì)事物產(chǎn)生各式各樣有形或無(wú)形的影響，如輻射和磁場(chǎng)等。 1）基本元件特征 有四個(gè)： （ 1）安全可逆元件； （ 2）安全阻尼元件 （ 3）安全摩擦件 （ 4）安全質(zhì)量體 安全可逆元件：類(lèi)似于彈簧，在外界廣義力作用下，安全損傷變形遵循胡克定律。 1. 人的傷亡過(guò)程 工傷事故死亡 正確地確定工作時(shí)間，使其在人體的適當(dāng)承受能力之內(nèi)對(duì)安全生產(chǎn)是非常重要的。 下面結(jié)合“安全流變 突變”圖，對(duì)礦山災(zāi)害現(xiàn)象、機(jī)械事故、社會(huì)變革或改革及人的衰亡過(guò)程等進(jìn)行定性分析，來(lái)進(jìn)一步理解安全流變 突變的基本特征。 AB段：氧化速度減慢，氧化程度加深，溫度緩慢上升 BD段：溫度達(dá)到 B點(diǎn)后，氧化速度加快，產(chǎn)熱多，溫升更高 D點(diǎn)：發(fā)生自燃火災(zāi)，完成了煤的自燃突變。 （ 三 ） 流 突變理論的 運(yùn)動(dòng)觀 流變突變是物質(zhì)的一種運(yùn)動(dòng)形式 ， 事物的屬性是在流變 — 突變中顯示出來(lái) 。 當(dāng)系統(tǒng)的可靠度與維修度均服從指數(shù)分布時(shí)，則系統(tǒng)的有效度為； ??????? MTT RMTB FMTB FtA )( 二 、 基本事件發(fā)生概率計(jì)算 第五節(jié) 安全科學(xué)的流變 — 突變規(guī)律 ? 本節(jié)主要學(xué)習(xí)內(nèi)容 ? 1. 流變 突變理論產(chǎn)生背景及其基本觀點(diǎn) 流變、突變定義及特性，流變 突變理論實(shí)質(zhì) 流變 突變理論的基本觀點(diǎn)：物質(zhì)觀、時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀 ? 2. 安全流變 突變的基本特征（定性描述） 表現(xiàn)在礦山災(zāi)害（自燃、冒頂）、機(jī)械事故、社會(huì)變革和改革、人的衰亡過(guò)程（生命 /傷亡）等方面的基本特征。 （ 1） 故障率 研究對(duì)象在某時(shí)刻 t 時(shí)的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率，用下式定義： dttdNtNtfs)()(1)( ?? 某時(shí)間微區(qū)間(t, t+dt)內(nèi)的故障次數(shù)。條件的改變，會(huì)直接改變系統(tǒng)的壽命，又時(shí)相差幾倍甚至幾十倍。 若 A事件的發(fā)生與否，并不影響 B事件的概率，反之亦然，則稱(chēng)兩事件相互獨(dú)立。 6．差事件 有 A、 B兩事件，如果 C發(fā)生就是事件 A發(fā)生且事件 B不發(fā)生的一個(gè)事件，我們則稱(chēng)事件 C為事件 A與事件 B的差，記作 。 ? 再以擲骰子為例，分析以下事件各屬于什么事件？ 事件描述 發(fā)生可能性判斷 屬于何種事件 出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)大于 0 出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)為 7 出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)是 4 傷亡事故及其相關(guān)因素，在一定條件下可能發(fā)生也可能不發(fā)生，故也屬于隨機(jī)事件。那么，就稱(chēng) z是 abc… 的邏輯函數(shù)，并寫(xiě)成： z=F(abc…) 不管是變量還是函數(shù)，它們都只有兩個(gè)取值 (0與 1)。 第一章 安全科學(xué)基礎(chǔ) 第四節(jié) 安全科學(xué)的數(shù)理基礎(chǔ) 第五節(jié) 安全科學(xué)的流變 — 突變規(guī)律 一、基本邏輯運(yùn)算和邏輯函數(shù) （一）基本邏輯運(yùn)算 邏輯代數(shù)又稱(chēng)布爾代數(shù)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家 Gee Boole在19世紀(jì)中葉創(chuàng)立的；是事故（件）邏輯分析方法的理論基礎(chǔ)及計(jì)算工具。 (三 )真值表 描述邏輯函數(shù)，各個(gè)變量取值組合和函數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格叫做真值表。 必然發(fā)生的 必然事件 S 不可能發(fā)生 不可能事件 可能但不一定發(fā)生 隨機(jī)事件 A 事件之間的關(guān)系與事件的種類(lèi) 從圖中可以看出，有三種情況均能使和事件發(fā)生： A發(fā)生而 B不發(fā)生的情況； B發(fā)生而 A不發(fā)生的情況； 3. A和 B均發(fā)生的情況；在 A與 B相交的區(qū)域。 ? 兩事件的差事件如圖 18所示： BAC ??B 差事件是圖中的隱影區(qū)域，可是看成是 B以外的矩形區(qū)域 與 A的交集。即獨(dú)立事件是一組概率互不影響的事件。 ③ 規(guī)定功能 ：系統(tǒng)的規(guī)定功能常用各種性能指標(biāo)或技術(shù)指標(biāo)來(lái)描述，人機(jī)系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定條件下各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)到，則稱(chēng)系統(tǒng)完成了規(guī)定功能，否則稱(chēng)為“故障”或“失效”。 到 t時(shí)刻為止未發(fā)生故障的次數(shù)。 安全流變 突變?nèi)^(guò)程分析 ? 3. 安全流變 突變的基本理論（定量分析） 基本概念 /物理模型 /數(shù)學(xué)模型及其舉例。 流變 — 突變是一事物向另一事物轉(zhuǎn)變的流程 。 C點(diǎn)：人為設(shè)置的報(bào)警點(diǎn) 點(diǎn) B是個(gè)關(guān)鍵狀態(tài)點(diǎn) ， 可對(duì)應(yīng)一系列反映發(fā)火危險(xiǎn)程度的參數(shù)：如 t≥70℃ ， CO的濃度 ， 煤的干熘產(chǎn)物量 。 （三） 社會(huì)變革或改革 縱觀人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展史，每一次變革或改革都是從前一次變革或改革后就開(kāi)始孕育和逐漸發(fā)展起來(lái)的。 （ 五 ） 安全流變 — 突變論 安全流變 突變的基本特征提示我們： 從一個(gè)事物誕生的那一刻起就孕育著危險(xiǎn)狀態(tài)的出現(xiàn)，危險(xiǎn)狀態(tài)隨事物在時(shí)間和空間中的發(fā)展而發(fā)展。 胡克定律是力學(xué)基本定律之一，適用于一切固體材料彈性形變定律： 在彈性限度內(nèi)，物體的形變跟引起形變的外力成正比。影響力為 0的現(xiàn)象是不存在的。質(zhì)量體的質(zhì)量隨時(shí)間不斷減小，即使在外界作用力不變的情況下，質(zhì)量體形成的損傷也要加速，事物的損傷速度越來(lái)越快，損傷程度越來(lái)越大，直到整個(gè)事物完全破壞。 突變物理模型的基本元件特征，熟悉物理模型及其數(shù)學(xué)模型，并能進(jìn)一步進(jìn)行模型的動(dòng)力學(xué)分析。損傷共有三個(gè)部分，可立即恢復(fù)損傷 eH1和可緩慢恢復(fù)損傷區(qū)內(nèi)的 eH2和阻尼損傷 eN。 對(duì)同一事物而言，當(dāng)外界環(huán)境變化不大時(shí)，可以按定常力作用來(lái)分析，如研究人的壽命規(guī)律時(shí)，外部環(huán)境較穩(wěn)定，生理、心理變化不大，可以認(rèn)為作用力是恒定的 。 故用此 元件用一彈簧來(lái)表示： 表示此時(shí)的安全損傷形變是可完全恢復(fù)的，借用胡克定律來(lái)表示作用力與形變的關(guān)系為： 式中 SH 為可修復(fù)損傷的廣義作用力； k 為表征事物可修復(fù)損傷過(guò)程的系數(shù)； eH 為可修復(fù)損傷。 事物安全與危險(xiǎn)的矛盾運(yùn)動(dòng)受兩方面因素的影響： ，例如人體細(xì)胞的衰亡，社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)