دانلود ترجمه مقاله تشخیص کرک شفت بر اساس سیگنال های ارتعاش و AE – هینداوی 2011

تشخیص کرک شفت بر اساس سیگنال های ارتعاش و AE

Shaft crack identification based on vibration and AE signals

چکیده

1- مقدمه

2- راه اندازی و برپایی آزمایش

3- مکانیابی ترک با سیگنال AE

1- 3 روش مکانیابی مبتنی برآستانه

2- 3 روش همبستگی متقابل

3- 3 روش اتحاد بهبود یافته

4- 3 مکانیابی ترک

4- شناسایی عمق ترک

1- 4 مدل المان محدود سیستم روتور ترک خورده

2- 4 شناسایی عمق ترک

5- نتایج

چکیده

یکی از عیوب و نقایص جدی رخ داده در ماشین آلات دوار، ترک خوردن شفت می باشد. اما، مکان یابی و تعیین عمق ترک، کاری سخت و دشوار می باشد. در این مقاله، از سیگنال انتشار آکوستیک (AE) و پاسخ ارتعاش برای تشخیص ترک و از تبدیل موجک در مورد سیگنال AE برای تجزیه آن به یک سری سیگنال های حوزه زمانی استفاده می شود که هر یک باند فرکانس اکتاوی خاصی را پوشش می دهند. سپس از روش اتحاد بهبود یافته مبتنی بر آستانه و روش همبستگی متقابل ، برای مکانیابی ترک شفت و از روش المان محدود برای ساخت مدل روتور ترک خورده استفاده شده و با مقایسه پاسخ ارتعاش آزمایش و شبیه سازی، عمق ترک شناسایی می گردد. نتایج آزمایش نشان می دهد که سیگنال AE برای مکانیابی ترک شفت ، موثر و راحت بوده و از سیگنال ارتعاش می توان برای تعیین عمق ترک شفت استفاده نمود.

5- نتایج

در این مقاله، روش مبتنی بر سیگنال AE و سیگنال ارتعاش برای شناسایی موقعیت و عمق ترک شفت در سیستم روتور مطرح گردید. تشخیص مکان ترک با تکنیک AE، روشی راحت و ساده است. صحت بالای مکان تنها با استفاده از فرکانس بالاتر نمونه برداری بدست می آید. برای تاثیرات فیلم روغن، خصوصیات ساختاری، نویز و عوامل دیگر، روش همبستگی متقابل مستقیم و روش مبتنی بر آستانه دامنه، نتیجه مطلوبی برای تشخیص مکان ترک حاصل نمی کنند. بنابراین، از روش تبدیل موجک برای تجزیه سیگنال به یک سری سیگنال های حوزه زمانی استفاده می شود که هر یک باند فرکانس اکتاوی خاصی را پوشش می دهند. سپس از روش مکانیابی مبتنی بر آستانه برای تعیین مکان تقریبی و از روش همبستگی متقابل برای اصلاح نتیجه شناسایی استفاده می شود. آزمایشات نشان داده است که این روش نقش موثری در بهبود صحت نتیجه ایفا می نماید. از روش المان محدود برای ساخت مدل سیستم روتور ترک خورده با عمق ترک استفاده شده و عمق طبق سیگنال ارتعاش در حوزه فرکانس شناسایی می شود. نتایج آزمایش نشان می دهد که از سیگنال ارتعاش می توان برای تعیین عمق ترک شفت استفاده نمود.

Abstract

The shaft crack is one of the main serious malfunctions that often occur in rotating machinery. However, it is difficult to locate the crack and determine the depth of the crack. In this paper, the acoustic emission (AE) signal and vibration response are used to diagnose the crack. The wavelet transform is applied to AE signal to decompose into a series of time-domain signals, each of which covers a specific octave frequency band. Then an improved union method based on threshold and cross-correlation method is applied to detect the location of the shaft crack. The finite element method is used to build the model of the cracked rotor, and the crack depth is identified by comparing the vibration response of experiment and simulation. The experimental results show that the AE signal is effective and convenient to locate the shaft crack, and the vibration signal is feasible to determine the depth of shaft crack.

5- Conclusions

In this paper, a methodology based on AE signal and vibration signal was presented to identify the shaft crack position and depth in rotor system. To detect the crack location with AE technique is a convenient and simple method. A higher accuracy of the location can be achieved by only using a higher sampling frequency. For the influences of oil film, structural characteristics, noise and other factors, the direct cross-correlation method and the amplitude threshold-based method do not give good result for detecting the crack location. Therefore, wavelet transform is applied to decompose the signal into a series of time-domain signals, each of which covers a specific octave frequency band. Then the threshold-based location method is used to determine the approximate location and the cross-correlation method to amend the identification result. The experiments have shown that this method is effective in improving the accuracy of the result. The finite element method is used to build the model of the cracked rotor system with the crack depth, and the depth is identified by the vibration signal in frequency domain. The experimental results show that the vibration signal is feasible to determine the depth of shaft crack.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تشخیص کرک شفت بر اساس سیگنال های ارتعاش و AE

Shaft crack identification based on vibration and AE signals