Diagnostyka elementów konstrukcyjnych z wykorzystaniem trajektorii fazowych

• Autorzy: Majkut L.

Warianty tytułu

EN

Phase trajectory analysis in structural components diagnostics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono metodykę nadzoru poprawności funkcjonowania maszyn i konstrukcji, bazującą na systemach monitoringu drganiowego. W szczególności zaprezentowano metodykę opartą na ilościowej analizie graficznych reprezentacji monitorowanego sygnału w postaci atraktora i trajektorii fazowej. W przypadku atraktora w postaci cyklu granicznego do oceny możliwości dalszego użytkowania diagnozowanego elementu wykorzystano obszar rozwiązań dopuszczalnych. Przy wykorzystaniu trajektorii fazowej zaproponowano dwa liczbowe wskaźniki uszkodzenia. Jeden z nich związany z odległością punktu na trajektorii od atraktora, drugi związany z przekrojem Poincarego trajektorii. Wykorzystanie proponowanej metody diagnostyki opartej na analizie trajektorii fazowej pozwala na szybką i efektywną diagnostykę uszkodzeń. Porównanie trajektorii bieżącej z trajektorią z poprzedniego badania diagnostycznego pozwala sprawdzić czy szczelina jest szczeliną propagującą czy stacjonarną.

EN

A methodology of the functioning correctness control of machines and structural components is described in the article. The proposed new approach to the construction of a vibration-based monitoring system is presented. A methodology based on the quantitative analysis of attractor and phase trajectory is presented in detail. The author proposes to carry out quantitative analysis of the trajectory using two damage indices. The first one, refers to the distance between a point on a trajectory and the point which is the attractor of the trajectory. The other proposed damage index refers to the Poincaré map. With the diagnostic method based on quantitative analysis of the phase trajectory, the damage can be detected quickly and effectively. By comparison the current trajectory with that of the previous diagnostic test, it is possible to establish if the nature of crack is either propagating or stationary.

Słowa kluczowe

PL

pojazd; trajektoria; diagnostyka; konstrukcja; monitoring drganiowy

EN

vehicle; trajectory; diagnostics; structure; vibration monitoring

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 3
• Strony: 4089--4098
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Majkut L.

• AGH – Akademia Górniczo –Hutnicza, Wydział InŜynierii Mechanicznej i Robotyki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. Abarbanel H. Analysis of observed chaotic data, Springer 1996
• 2. Baker G., Gollub J. Chaotic Dynamics: An Introduction, Cambridge University Press, 1998
• 3. Batko W., Majkut L. The phase trajectories as the new diagnostic discriminates of foundry machines and devices usability, Archives of Metallurgy and Materials, 52, 2007, pp 389–394
• 4. Batko W., Majkut L. Classification of phase trajectory portraits in the process of recognition the changes in technical condition of monitored machines and constructions, Archives of Metallurgy and Materials 55, 2010, pp 757–762
• 5. Chandrashekhar M., Ganguli R. Damage assessment of structures with uncertainty by using mode-shape curvatures and fuzzy logic, Journal of Sound and Vibration 326, 2006, pp 939 – 957
• 6. Dilena M., Morassi A. The use of antiresonaces for crack detection in beams, Journal of Sound and Vibration 276, 2004, pp 195–214.
• 7. Eckmann J.-P., Kamphorst S., Ruelle D. Recurrence plots of dynamical systems, Europhysics Letters 4, 1987, pp 973–977
• 8. Grandt A. Fundamentals of structural integrity : damage tolerant design and nondestructive evaluation, Hoboken, 2004
• 9. Kawiecki G. Modal damping measurement for damage detection, Smart Materials and Structures 10, 2001, pp 466–471.
• 10. Maiti, S. K., Wathare, S. M. Fatigue crack growth measurement based on changes in transverse natural frequency, International Journal of Fracture 141, 2006, pp 339–344.
• 11. Majkut L. Identyfikacja pęknięcia na podstawie amplitud drgań wymuszonych, Kwartalnik AGH Mechanika 24, 2005, str. 199–204.
• 12. Majkut L. Acoustical diagnostics of cracks in beam like structures, Archives of Acoustics 31, 2006, pp 17–28.
• 13. Majkut L. Diagnostyka wibroakustyczna uszkodzeń elementów konstrukcyjnych, Wydawnictwo ITE, Radom, 2010.
• 14. Majkut L. Eigenvalue based inverse model of beam for structural modification and diagnostics. part i: Theoretical formulation, Latin American Journal of Solids and Structures 7, : 2010, pp 423-.
• 15. Majkut L. Eigenvalue based inverse model of beam for structural modification and diagnostics. part ii: Examples of using, Latin American Journal of Solids and Structures 7, 2010, pp 437- 456.
• 16. Marwan N., Romano M., Thiel M., Kurths J. Recurrence plots for the analysis of complex systems, Physics Reports 438, 2002, pp 237–329.
• 17. Nichols J., Seaver M., Trickey S. A method for detecting damage-induced nonlinearities in structures using information theory, Journal of Sound and Vibration 297, 2006, pp 1–16.
• 18. Owolabi G., Swamidas A., Seshadri R. Crack detection in beams using changes in frequencies and amplitudes of frequency response functions, Journal of Sound and Vibration 265, 2003: 1–22.
• 19. Takens F. Detecting strange attractors in turbulence, in D. Rand L.-S. Young (Eds), Dynamical Systems and Turbulence, Springer-Verlag, Berlin, 1981, pp. 366-381.
• 20. Trulla L., Giulian A., Zbilut J., Webber C. Recurrence quantification analysis of the logistic equation with transient, Physics Letters A 223, 1996: 255–260.