Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Use of Hilbert-Huang transform of a vibroacoustic signal in the research related to the gigacycle fatigue process

Gontarz S., Jasiński M., Radkowski S.

Diagnostyka

|

2009

|

nr 4(52)

85-92

EN

The purpose of this paper is to develop, for highly-resistant materials, a method of forecasting and analysis of gigacycle fatigue durability (108-109 cycles) relying on vibroacoustic signal analysis. The proposed method involves use of results of vibroacoustic signal analysis obtained during accelerated fatigue tests conducted in dedicated test bed constructed specially for this purpose and operating in the frequency range of 10 kHz which corresponds to the resonance frequency of vibration of samples. Let us note that the process of defect formation may lead to both, the intensification of non-linear phenomena as well as the occurrence of non-stationary effects even if during the early stages the intensity of defects is small while the growth of the level of vibration and noise is negligible, as contrasted with emergency states. A useful method is to test the higher order spectra, which respectively define the non-linear effects. The conducted analyses point to high usability of Hilbert spectrum through the EMD examining the non-stationary character of signals. The main goal of these investigations is to examine the signal processing method for gigacycle fatigue durability and impact of dynamic stress. Efficient signal analysis would be especially important for high frequency loading which dominates in rotating machinery diagnosis.

PL

Celem pracy jest opracowanie, dla materiałów o wysokiej wytrzymałości, metody prognozowania i analizy gigacyklowej trwałości zmęczeniowej (108-109 cykli) na podstawie badania sygnału wibroakustycznego. W metodzie proponuje się wykorzystać wyniki analizy sygnału wibroakustycznego, uzyskiwane podczas przyspieszonych badań zmęczeniowych, prowadzonych na specjalnie do tego celu skonstruowanym i zbudowanym stanowisku badawczym, pracującym w zakresie częstotliwości rzędu 10 kHz, odpowiadającym częstotliwości drgań własnych próbek. Zauważono, że proces kształtowania się uszkodzenia może prowadzić zarówno do nasilenia zjawisk nieliniowych jak również do wystąpienia efektów niestacjonarnych nawet wtedy, kiedy podczas wczesnych stadiów uszkodzeń ich intensywność jest mała a wzrost poziomu drgań i szumu jest pomijalny, porównując go z poziomem przy stanach zagrożenia. Użyteczna jest w tym wypadku metoda widm wyższego rzędu, która odpowiednio definiuje efekty nieliniowe. Zamieszczone w publikacji analizy wskazują na dużą użyteczność widm Hilberta a w szczególności empirycznej dekompozycji sygnału (EMD), która pozwala na analizę niestacjonarnego charakteru sygnału. Głównym celem badań było znalezienie skutecznej metody przetwarzania sygnałów dla gigacyklowych wytrzymałościowych procesów zmęczeniowych oraz zbadanie wpływu obciążeń dynamicznych. Efektywny sposób analizy sygnału jest szczególnie ważny w diagnostyce maszyn obrotowych gdzie występują wysoko częstotliwościowe obciążenia.

2

Small-sized test bed for diagnosing the gigacycle fatigue processes

Gumiński M., Jasiński S., Radkowski S.

Diagnostyka

|

2008

|

nr 1(45)

5-10

EN

The purpose of this paper is to develop, for highly-resistant materials, a method of forecasting and analysis of gigacycle fatigue durability (10(8)÷10(9) cycles) relying on vibroacoustic signal analysis. The method proposes the use of results of vibroacoustic signal analysis obtained during accelerated fatigue tests conducted in dedicated test bed constructed specially for this purpose and operating in the frequency range of 10 kHz which corresponds to the resonance frequency of vibration of samples. The presented test bed is a unique small sized structure compared to the foreign solutions which have been constructed while using the supporting structures of classical machines used for durability testing. Thanks to the small dimensions and mass, the test bed can be located on the vibration shaker, thus introducing resonant frequencies modulation. Vibroacoustic diagnosis methods enable not only the detection of surface defects but also detection of defects occurring in the core of a sample. Thus it becomes possible to try to learn the nature of increased durability to fatigue and to try to use the features of vibroacoustic signals in forecasting the gigacycle fatigue durability.

PL

Celem pracy jest opracowanie, dla materiałów o wysokiej wytrzymałości, metody prognozowania i analizy gigacyklowej trwałości zmęczeniowej (10(8)÷10(9) cykli) na podstawie badania sygnału wibroakustycznego. W metodzie proponuje się wykorzystać wyniki analizy sygnału wibroakustycznego, uzyskiwane podczas przyspieszonych badań zmęczeniowych, prowadzonych na specjalnie do tego celu skonstruowanym i zbudowanym stanowisku badawczym, pracującym w zakresie częstotliwości rzędu 10 kHz, odpowiadającym częstotliwości drgań własnych próbek. Powyższe stanowisko badawcze jest unikatową, małogabarytową, konstrukcją w porównaniu z konstrukcjami zagranicznymi zabudowanymi w ramach od maszyn wytrzymałościowych. Dzięki małym wymiarom i masie stanowisko badawcze można umieszczać na wzbudniku drgań, tym samym wprowadzając modulację częstotliwości rezonansowych. Metody diagnostyki wibroakustycznej umożliwiają nie tylko detekcję uszkodzeń powierzchniowych, ale również wykrycie uszkodzeń występujących w rdzeniu próbki. Możliwym staje się podjęcie próby poznania natury zwiększonej trwałości zmęczeniowej oraz próby wykorzystania w prognozowaniu gigacyklowej trwałości zmęczeniowej cech sygnałów wibroakustycznych.

3

Diagnozowanie gigacyklowych procesów zmęczeniowych w przekładni zębatej

Jasiński M., Radkowski S.

Diagnostyka

|

2005

|

Vol. 36

13--24

PL

Celem pracy jest opracowanie, dla materiałów o wysokiej wytrzymałości, metody prognozowania i analizy gigacyklowej trwałości zmęczeniowej 108÷109 cykli) na podstawie badania sygnału wibroakustycznego. W metodzie proponuje się wykorzystać wyniki analizy sygnału wibroakustycznego, uzyskiwane podczas przyspieszonych badań zmęczeniowych, prowadzonych na specjalnie do tego celu skonstruowanym i zbudowanym stanowisku badawczym, pracującym w zakresie częstotliwości rzędu 20 kHz, który odpowiada częstotliwości drgań własnych próbek. Metody diagnostyki wibroakustycznej umożliwiają nie tylko detekcję uszkodzeń powierzchniowych, ale również wykrycie uszkodzeń występujących w rdzeniu próbki. Możliwym staje się podjęcie próby poznania natury zwiększonej trwałości zmęczeniowej oraz próby wykorzystania w prognozowaniu gigacyklowej trwałości zmęczeniowej cech sygnałów wibroakustycznych.

EN

The main goal of this work is develop, for high-strength materials, a method of gigacycle fatigue life's (108÷109 cycles) forecasting and analysis on the basis of vibroacoustic signal investigation. In this method we propose to use results of the vibroacoustic signal analysis, obtained during the fatigue tests on a test bed, especially designed and build for this purpose, operating within 20 kHz range - corresponding to eigen frequency of specimen. Methods of vibroacoustic diagnostics enable not only detection of surfaces failures, but also detection of failures appearing in the specimen's core. It's possible making an attempt of learning of the extension fatigue life nature and using it in forecasting gigacycle fatigue life's features of vibroacoustic signals.