Un modelo mejorado de respiración de grietas y su aplicación en la identificación de grietas para rotores
Autores: Liu, Qi; Cao, Shancheng; Lu, Zhiwen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se estudian en este trabajo el modelo de respiración de grietas y el método de identificación de grietas para rotores utilizando la no linealidad inducida por grietas. En primer lugar, se utiliza el método de elementos finitos para modelar un sistema rotor-cojinete con una grieta de respiración dependiente de la respuesta para obtener los datos numéricos para la identificación de grietas. Durante el modelado, se propone un modelo de grieta de respiración mejorado, centrado en la suposición poco razonable sobre la línea de cierre de la grieta en el modelo original de posición de línea de cierre de grieta (CCLP). En comparación con el modelo original, el modelo de respiración mejorado puede reflejar mejor el comportamiento no lineal de las grietas. En segundo lugar, basado en el modelo establecido, se extraen características superarmónicas a 1/3 y 1/2 de las velocidades críticas de rotación bajo diferentes ubicaciones y profundidades de grietas para la identificación de grietas. Además, las características superarmónicas de dos puntos de medición se utilizan como entradas en una red neuronal artificial con un algoritmo de retropropagación de Levenberg-Marquardt, correspondiendo las posiciones y profundidades de las grietas como salidas. La robustez del método se prueba examinando los resultados de identificación bajo diferentes niveles de ruido. Los resultados muestran que el método de identificación de grietas propuesto es eficiente para la identificación simultánea de la profundidad y la posición de la grieta en rotores en funcionamiento.
Descripción
Se estudian en este trabajo el modelo de respiración de grietas y el método de identificación de grietas para rotores utilizando la no linealidad inducida por grietas. En primer lugar, se utiliza el método de elementos finitos para modelar un sistema rotor-cojinete con una grieta de respiración dependiente de la respuesta para obtener los datos numéricos para la identificación de grietas. Durante el modelado, se propone un modelo de grieta de respiración mejorado, centrado en la suposición poco razonable sobre la línea de cierre de la grieta en el modelo original de posición de línea de cierre de grieta (CCLP). En comparación con el modelo original, el modelo de respiración mejorado puede reflejar mejor el comportamiento no lineal de las grietas. En segundo lugar, basado en el modelo establecido, se extraen características superarmónicas a 1/3 y 1/2 de las velocidades críticas de rotación bajo diferentes ubicaciones y profundidades de grietas para la identificación de grietas. Además, las características superarmónicas de dos puntos de medición se utilizan como entradas en una red neuronal artificial con un algoritmo de retropropagación de Levenberg-Marquardt, correspondiendo las posiciones y profundidades de las grietas como salidas. La robustez del método se prueba examinando los resultados de identificación bajo diferentes niveles de ruido. Los resultados muestran que el método de identificación de grietas propuesto es eficiente para la identificación simultánea de la profundidad y la posición de la grieta en rotores en funcionamiento.