Алгоритм прогнозирования вибрационного состояния ротора турбины с использованием машинного обучения
- Авторы: Болотов М.А.1, Печенин В.А.1, Печенина Е.Ю.1, Рузанов Н.В.1
-
Учреждения:
- Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
- Выпуск: Том 19, № 1 (2020)
- Страницы: 18-27
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/7767
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2020-19-1-18-27
- ID: 7767
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Разработан алгоритм машинного обучения для решения задачи прогнозирования вибрационного состояния с целью совершенствования сборочных процессов ротора турбины с использованием его цифрового двойника. Цифровой двойник ротора включает в себя специально созданную в CAD-модуле программы NX параметрическую 3D модель и расчётный проект в системе ANSYS, в котором имитируются условия работы ротора. Проведены расчёты параметров виброускорения и силы реакции опор ротора на критических частотах вращения в зависимости от геометрических погрешностей. Для снижения трудоёмкости расчётов были подобраны архитектуры нейронных сетей для прогнозирования параметров вибрационного состояния в зависимости от геометрических погрешностей роторов. Создана и использована оригинальная численная модель балансировки, учитывающая производственные отклонения ротора.
Об авторах
М. А. Болотов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Автор, ответственный за переписку.
Email: maikl.bol@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2653-0782
кандидат технических наук,
доцент кафедры технологий производства двигателей
В. А. Печенин
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Email: vadim.pechenin2011@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4961-7338
кандидат технических наук,
доцент кафедры технологий производства двигателей
Е. Ю. Печенина
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Email: ek-ko@list.ru
аспирант кафедры технологий производства двигателей
РоссияН. В. Рузанов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Email: kinform_@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8086-0884
ведущий программист кафедры технологий производства двигателей
РоссияСписок литературы
- Левит М.Е., Рыженков В.М. Балансировка деталей и узлов. М.: Машиностроение, 1986. 248 с.
- Deepthikumar M.B., Sekhar A.S., Srikanthan M.R. Modal balancing of flexible rotors with bow and distributed unbalance // Journal of Sound and Vibration. 2013. V. 332, Iss. 24. P. 6216-6233. doi: 10.1016/j.jsv.2013.04.043
- Kaneko Y., Kanki H., Kawashita R. Steam turbine rotor design and rotor dynamics analysis // Advances in Steam Turbines for Modern Power Plants. 2017. P. 127-151. doi: 10.1016/B978-0-08-100314-5.00007-5
- Wenhui X., Yushu C., Yougang T. Analysis of motion stability of the flexible rotor – bearing system with two unbalanced disks // Journal of Sound and Vibration. 2008. V. 310, Iss. 1-2. P. 381-393. doi: 10.1016/j.jsv.2007.08.001
- Jalan Arun Kr., Mohanty A.R. Model based fault diagnosis of a rotor – bearing system for
- misalignment and unbalance under steady – state condition // Journal of Sound and Vibration. 2009. V. 327, Iss. 3-5. P. 604-622. doi: 10.1016/j.jsv.2009.07.014
- Захаров О.В., Бржозовский Б.М., Погораздов В.В. Наладка бесцентровых суперфинишных станков на основе численного моделирования и оптимизации // Вестник машиностроения. 2003. № 12. С. 48-50.
- Mahfoud J., Hagopian J.Der., Levecque N., Steffen V. Experimental model to control and monitor rotating machines // Mechanism and Machine Theory. 2009. V. 44, Iss. 4. P. 761-771. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2008.04.009
- Guo J., Hong J., Yang Z., Wang Y. A tolerance analysis method for rotating machinery // Procedia CIRP. 2013. V. 10. P. 77-83. doi: 10.1016/j.procir.2013.08.015
- Захаров О.В. Управление точностью бесцентрового шлифования статистическими методами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. № 9. С. 32-35.
- Pechenin V.A., Rusanov N.V., Bolotov M.A. Model and software module for predicting uncertainties of coordinate measurements using the NX OPEN API // Journal of Physics: Conference Series. 2018. V. 1096. doi: 10.1088/1742-6596/1096/1/012162
- Бондарчук П.В. Прочность пневмо- и гидромашин: электрон. учеб. пособие. Самара: СГАУ, 2013. 195 c.
- Медведев В.С., Потемкин В.Г. Нейронные сети. MATLAB 6. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002. 496 с.
- Vasserman P.D. Advanced methods in neural computing. New York: Van Nostrand Reinhold Publ., 1993. 255 p.