Динамика и виброакустика

В работе представлен новый подход к прогнозированию характеристик излучения гидродинамического кромочного шума, возникающего при движении упругих тел в турбулентном потоке. Решение базируется на декомпозиции расчётной области и замене её набором сегментов. Каждая такая подобласть определяет соответствующий энергетический вклад источников гидродинамического шума в суммарное звуковое поле обтекаемого тела. Статистическая независимость процессов выделенных областей позволяет дать упрощённое представление излучения при обтекании тела в виде процесса распространения звука от конечного числа точечных источников. Целью доклада является кросс-верификация метода на модельной задаче обтекания профиля потоком жидкости. Средняя погрешность метода относительно связанного расчёта «гидродинамика-акустика» составляет не более 3дБ в диапазоне до 1500Гц.

Рассматривается обыкновенное дифференциальное уравнение второго порядка, описывающее свободные колебания маятника с малым демпфированием в виде полинома третьей степени. Цель работы – выполнить анализ монотонной устойчивости амплитуды свободных колебаний маятника с малым демпфированием, имеющего одну степень свободы. Уравнение колебаний маятника записывается в виде системы уравнений амплитуда-фаза. Далее производится усреднение уравнения для амплитуды колебаний, выполняемое по быстрой фазе. Анализируя выражения производных первого и второго порядка для усреднённой амплитуды, выполняется анализ монотонной устойчивости колебаний маятника. В работе получены следующие основные результаты: сформулированы условия монотонной устойчивости амплитуды колебаний маятника, описана область монотонной устойчивости, определено количество качественно различных случаев монотонной устойчивости, рассмотрено условие достижимости маятником устойчивого положения равновесия. Проверка результатов работы подтвердила их корректность. При этом результаты работы имеют как теоретическое, так и прикладное значение. Например, их можно применить при исследовании устойчивости автоколебаний в маятниковых системах.

В данной статье представлена разработка информационной модели сервиса для обмена данными между ERP- и MES-системами, используемыми для планирования и контроля производственных процессов. Целью сервиса является эффективная передача и структурирование информации между базами данных в производственном процессе, а также контроль операций через пользовательский интерфейс. Такой подход позволяет обеспечить интеграцию различных внешних программных систем, что является актуальной задачей в области автоматизации и управления производственными процессами.  Реализация сервиса осуществлена на Python с использованием библиотеки работы с базами данных SQLAlchemy. Графический интерфейс сервиса позволяет отредактировать необходимые JSON-шаблоны, используемые для работы с базами данных. Было проведено тестирование на двух базах данных для системы мониторинга движения деталей в процессе производства, подтверждающее функциональность и надёжность сервиса.

В работе рассматривается оптимизация вероятностных эксплуатационных характеристик нейросетевого алгоритма предиктивной диагностики неисправностей промышленного оборудования. В качестве оптимизируемых параметров приняты вероятность ложной тревоги и вероятность обнаружения неисправности, являющиеся общепринятыми метриками эффективности систем анализа обстановки и принятия решений. Задача оптимизации эксплуатационных характеристик декомпозирована до уровня влияющих технических параметров системы и сведена к нахождению оптимальных значений базового времени расчёта производных измеряемых технологических параметров и времени развития неисправности. Автоматизированная обработка обучающей выборки позволяет сократить затраты времени на создание системы предиктивной диагностики отказов промышленного оборудования. Приведён результат оптимизации вероятностных эксплуатационных характеристик нейросетевого алгоритма и получены оптимальные значения варьируемых параметров, а также в результате обучения и тестирования на реальных телеметрических данных питающего электронасоса турбоагрегата ТЭЦ получены оптимальные значения оптимизируемых параметров, по которому сделаны выводы и предложены дальнейшие действия для улучшения результата.

Лопатки ГТД представляют собой изделия со сложной пространственной конфигурацией, требующей высокой точности изготовления, которая в свою очередь обусловлена сложным совокупным балансом между аэродинамическими, прочностными характеристиками и производственно-технологическими требованиями. В процессе производства лопаток контролю подлежит, помимо других, профиль поверхности в различных сечениях пера лопатки. Отклонения формы теоретического сечения и угла установки профиля приводят на практике к отклонению частоты собственных колебаний лопаток от расчётных значений. Кратко описано измерительное устройство разработки Самарского университета: оптоэлектронный дискретно-фазовый преобразователь (ОЭДФП), которое предназначено для бесконтактного определения геометрических параметров – профиля и кривизны лопаток ГТД. В основе реализации ОЭДФП лежит метод определения параметров геометрии поверхности лопатки ГТД, заключающийся в измерении временных отклонений положения максимума информационного сигнала от опорного и позволяющий повысить точность определения профиля и кривизны пера лопатки при сохранении быстродействия на уровне лучших образцов оптоэлектронных преобразователей сложно-профильных поверхностей.

Клапанные устройства являются основными элементами, определяющими надёжность пневматических и газовых систем. Одним из основных недостатков клапанных устройств является их работа в колебательном режиме, который возникает из-за неустойчивости системы с клапаном. Для оценки устойчивости была разработана математическая модель в сосредоточенных параметрах системы «клапан – ёмкость». Было показано, что величина коэффициентов такой модели не является постоянной и зависит от режима работы клапана – высоты его подъёма. Учитывалось, что при выходе через затвор клапана часть газа устремляется вслед за тарелью. Математическое моделирование показало, что такое гидродинамическое взаимодействие затвора и газового потока приводит к появлению дополнительных отрицательных слагаемых общего демпфирования и упругости в уравнении равновесия тарели, величина которых пропорциональна подъёму клапана. Это говорит о том, что коэффициенты уравнения равновесия тарели при подъёме клапана могут стать отрицательными при его движении в сторону от седла, что гарантирует неустойчивость системы «клапан – ёмкость» и её работу в колебательном режиме. Полученные зависимости для упруго-демпфирующих свойств клапана экспериментально валидированы.