Диагностика состояния и функционирования динамически нагруженных машин и агрегатов

Проект направлен на решение глобальной проблемы идентификации зарождения негативных процессов или отклонения от заданных режимов работы динамически нагруженных агрегатов, что чрезвычайно важно для таких объектов как: авиационные двигатели, ответственные трибоузлы и подшипники, компрессорные установки, двигатели внутреннего сгорания, судовые и локомотивные дизельные установки и многих других. Основной задачей проекта является разработка научных принципов и алгоритмов анализа акустоэмиссионной информации в реальном времени, которая генерируется источниками различного типа в результате физического взаимодействия элементов машин между собой, с потоками газов или в связи с протеканием в материалах деструкционных процессов и может быть зарегистрирована датчиками. В качестве объекта исследований предлагается выбрать двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который представляет собой пример сложной динамической системы с множеством типов движений и преобразований энергии из одного вида в другой и одновременно является одним из наиболее распространенных в мире устройством. Для решения проблемы раннего диагностирования зарождения негативных процессов в динамически нагруженных машинах предлагается привлечь разработанные и развиваемые в коллективе авторов алгоритмы реального времени, которые позволяют фиксировать и разделять одновременно протекающие процессы в контролируемом объекте: алгоритмы спектрально-временного самоподобия и модальных вейвлет-признаков, метод «фи-функции» и метод «виртуальных АЭ-сенсоров» и другие. Общий план работы над проектом состоит из трех крупных этапов: (I) на первом этапе предполагается накопить базу данных по связи сигналов акустической эмиссии (АЭ) с различными процессами и механизмами в ДВС на основе экспериментов по регистрации широкополосной АЭ в процессе работы одноцилиндрового двигателя с варьированием отдельных параметров рабочего режима (давления, температуры сжатия, температуры стенок, состава смеси) при сохранении неизменными всех прочих параметров; (II) на втором этапе – разработать на примере ДВС научные принципы и алгоритмы по мониторингу динамически нагруженных агрегатов (т.е. определение момента отклонения работы машины или ее отдельных узлов от нормальных условий); (III) на третьем этапе – разработать на примере ДВС научные принципы и алгоритмы по диагностике динамически нагруженных агрегатов (т.е. научиться определять в реальном времени причины отклонения работы машины или ее отдельных узлов от нормальных условий). Результаты проекта могут быть относительно легко перенесены на любые динамически нагруженные машины и узлы, что позволит увеличить время жизни ответственного и дорогостоящего оборудования (всевозможные двигатели, насосно-компрессорное оборудование, трибоузлы и др.), а также снизить трудоемкость и повысить эффективность ресурсных испытаний вновь разрабатываемых машин и их узлов в аэрокосмической, нефтехимической и автомобильной отраслях, что особенно востребовано в наукоемких производствах Самарской области.