ytgf6785f86rf  
Главная
Продукция
Партнеры
Статьи
О нас

Контакты

Ссылки

Оригинальность решения, эргономические характеристики, дополнительные функции
 


Реконструкция вибропортрета - новый взгляд на оценку прочности
Как следует из предыдущих разделов, фазочувствительность векторных вибропреобразователей дает основания для формирования подхода к построению достоверного вибропортрета. Несмотря на кажущуюся привлекательность и высокую информативность, непосредственное использование множества деформационных годографов в виде пространственных эллипсоидов для графического представления прочностных свойств объекта не представляется возможным. Вибропортрет как визуальный способ представления, оценки и прогноза соотношения проектно-расчетных, эксплуатационных и критических прочностных состояний объекта мониторинга, должен включать в себя достаточные возможности качественной оценки параметров упругих деформаций во всем диапазоне эксплуатационных режимов и внешних механических воздействий. Поэтому возникает естественное стремление к повышению мерности структуры вибропортретов. Правильная технология вибропортретирования при существующих возможностях прецизионной векторной виброметрии и многомерной компьютерной обработки позволяет автоматизировать вибромониторинг для диагностики и прогнозирования эксплуатационных прочностных свойств объектов.
Помимо трехмерного представления текущих координат измерительных точек, соотнесенных с пространственной ориентацией осей векторных вибропреобразователей, представляется целесообразным введение в качестве четвертого измерения color-индикатора параметров деформаций (амплитуд абсолютных колебаний), качественно отражающих уровень вибрации относительно максимально допустимых значений. Для этого индикатора возможно выделить теплую «зелено-желто-оранжево-красную» область спектра с отнесением критических параметров упругих деформаций в инфракрасную его часть. Четырехмерное представление амплитудных деформаций можно обогатить введением в качестве пятого измерения color-индикатора степени податливости, качественно отражающей уровень относительной анизотропии прочности материала, конструкции или их дефектов. Для этого индикатора возможно выделить холодную «зелено-голубую-синюю-фиолетовую» область спектра с отнесением критических параметров упругих деформаций в ультрафиолетовую его часть. Важным обстоятельством является то, что для однозначности 5-мерного информационного пространства, перед введением color-индикации податливости необходимо провести нормирование относительно максимума max {Аmax} в массиве color-индикации абсолютных параметров упругих деформаций по совокупности реакций (смещений) измерительных точек | Аi | на параметры характерных внешних возмущений и собственных динамических режимов, после чего следует произвести нормирование относительно максимума max {АMAX / АMIN = Πi } в массиве color-индикации анизотропии Π – по всему полю измерительных точек и внешних воздействий.
Мерные шкалы color-индикаторов в полном диапазоне цветов и оттенков спектра образуют своеобразное двумерное пространство в координатах важнейших характеристик динамической прочности «анизотропия-деформации» с информационно-цветовой интерполяцией измерительных точек.
Графическое объединение уровневых зон идентичных параметров для критических состояний и предельных воздействий grafic-методами может повысить мерность представления об упруго-пластических деформационных свойствах объектов вибромониторинга. Особый интерес представляют инновационные возможности color-индикации и grafic-методов для исследований и эксплуатационной оценки и анализа вибрационно-прочностных характеристик областей концентрации нагрузок строительных конструкций, а также осевых, радиальных и опорных сечений силовых турбоагрегатов. Для этого достаточно выделение наиболее опасных мест и областей объекта мониторинга в поле цветовых индикаторов с помощью сплошных и прерывистых линий, формирование которых должно быть методически и эргономически обосновано.
Описанная выше процедура позволяет сформировать образ «статического» вибропортрета по множеству измерительных точек поверхности объекта мониторинга при конкретном стационарном гармоническом воздействии. Для реконструкции полноразмерного достоверного пространственного «динамического» вибропортрета описанную выше процедуру надо применить во всем диапазоне эксплуатационных режимов и характерных внешних механических воздействий. Дальнейшее повышение мерности изображения при достаточных вычислительных ресурсах позволяет формировать информационно-графические срезы – сечения конструкции, позволяющие качественно анализировать прочностные свойства, в том числе дефектообразование. С учетом общепринятых представлений о конструкционной прочности твердого деформируемого тела и наиболее известных обобщенных критериев прочности, к важнейшим параметрам оценки НДС следует отнести измеряемые и расчетные метрологические параметры:
а) компоненты тензора напряжений в функции воздействий;
б) вид напряженного состояния в функции нормальных и касательных напряжений;
в) характеристики концентраторов;
г) абсолютные величины и соотношение сопротивлений сдвигу и отрыву;
д) амплитудно-частотные и спектральные характеристики деформированного состояния;
е) фазо-частотные деформационные характеристики;
ж) предельные характеристики материала в функции условий нагружения;
з) показатели анизотропии;
и) связь пространственных напряжений и деформаций во времени;
к) амплитудно-анизотропный спектральный вибропортрет;
л) уровневые зоны спектральной оценки запаса прочности.
Достоверность метрологической оценки волновых механических деформационных реакций на внешние воздействия определяет степень физической адекватности характеристик НДС параметрам эксплуатационной конструкционной прочности. Наблюдаемое в последние годы стремление метрологического сообщества к объективной программно-аппаратной реконструкции НДС «по текущему состоянию» представляется в высшей степени актуальным.
Программная часть комплекса, помимо массивов параметрических измерений и расчетных параметров реконструкции, color- и Grafic-индикации, состоит из опорных продуктов:
3D – модель объекта мониторинга (проекции – изометрия - сечения),
3D – модель внешних воздействий (координаты и характеристики воздействий),
и прикладных продуктов 3D–вибрационных приложений:
– параметрическое вибропортретирование (проекции – изометрия – сечения, деформации),
– неразрушающий контроль (эксплуатационный мониторинг, оценка запаса прочности),
– техническая диагностика (вибрационные исследования, эксплуатационный прогноз),
– дефектоскопия (критические упруго-пластические деформации и усталостные дефекты),
– виброналадка / балансировка многоопорных силовых агрегатов (расчет корректирующих масс).
Совокупность прикладных технологий, воспроизводящих идеологию векторной виброметрии представлена измерительно-аналитической схемой достоверной реконструкции вибропортрета на рис.3.


Рис. 3. Структурная схема программно-аппаратного комплекса реконструкции вибропортрета.

Программные средства должны соответствовать универсальности аппаратной части и легко адаптироваться для конкретных вибрационных приложений. Методы, приемы и средства достоверной оценки напряженно-деформированных состояний и остаточного ресурса, позволяющие прогнозировать и предупреждать аварии и техногенные катастрофы во всех отраслях промышленности и строительстве, составляют фундаментальность информационной технологии векторной виброметрии.


Концептуальный метод векторной виброметрии, основанный на применении векторных 3D-фазочувствительны[ вибропреобразователей, впервые в мировой практике позволяет достоверно оценивать реальные напряженно-деформированные состояния силовых агрегатов и нагруженных конструкций и открывает фундаментальные инновационные возможности:

  • вести непрерывный (в режиме online) достоверный мониторинг турбоагрегатов, электрических машин, компрессорных установок, фундаментов, опор, трубопроводов и других объектов, подверженных разрушающему воздействию вибрации;

  • управлять эксплуатационной безопасностью технических систем на всех этапах жизненного цикла, в том числе, проектирования, опытного производства, наладки, испытаний, эксплуатации, ремонта и продления ресурса;

  • создавать вибродиагностические системы достоверного неразрушающего контроля анизотропных характеристик сопротивления материалов силовых агрегатов и нагруженных конструкций внешним воздействиям и эксплуатационным дефектам.


Последняя технология является прорывной, универсальной и общей для всех машиностроительных отраслей промышленности и объектов строительства.