Zinātniskās darbības atbalsta sistēma
Latviešu English

Publikācija: Kuģu dzinēju tehniskā stāvokļa akustiskās diagnostikas metodoloģijas izstrāde

Publikācijas veids Promocijas darbs
Pamatdarbībai piesaistītais finansējums Nav zināms
Aizstāvēšana: 04.07.2016 15:30, RTU Mašīnzinību, transporta un aeronautikas fakultātē, Aeronautikas institūtā, Lomonosova ielā 1A, k-1, 218. auditorijā
Publikācijas valoda Latviešu (lv)
Nosaukums oriģinālvalodā Kuģu dzinēju tehniskā stāvokļa akustiskās diagnostikas metodoloģijas izstrāde
Nosaukums angļu valodā Development of the Acoustic Diagnostic Methodology for Marine Diesel Engine Technical Condition
Pētniecības nozare 2. Inženierzinātnes un tehnoloģijas
Pētniecības apakšnozare 2.1. Būvniecības un transporta inženierzinātnes
Autori Andris Unbedahts
Atslēgas vārdi akustiskā emisija, akustiskās emisijas diagnostika, kuģu dzinēju tehniskā uzraudzība, matemātiskā modelēšana
Anotācija Mūsdienās kuģniecības nozare attīstās, ņemot vērā šīsdienas situācijas diktētus noteikumus. Ir nepieciešams paaugstināt kuģošanas drošību un samazināt izmaksas. Izmaksu samazināšanas jomā prioritāte ir kuģu mehānismu drošas ekspluatācijas laika palielināšana. Nesagraujošās kontroles (NK) metožu ieviešana ir obligāts nosacījums dzinēju un mehānismu drošas ekspluatācijas termiņa palielināšanai. Prakse liecina, ka noguruma plaisas ir galvenais dzinēju bojājumu veidošanās cēlonis. Tā kā plaisu rašanos ir grūti konstatēt, defekts parādās strauji, kas ekspluatācijas laikā rada vislielāko bīstamību. Šī iemesla dēļ ir svarīgi iespējami ātrāk atklāt noguruma bojājumu rašanos un tālāk kontrolēt to attīstību. Pašlaik pielietotajām NK metodēm - ultraskaņas, virpuļstrāvu, kapilāra, magnētisko daļiņu u.c. piemīt vairāki trūkumi, kas apgrūtina to izmantošanu, īpaši tādēļ, ka šīs metodes prasa dzinēja apstādināšanu kontroles dēļ. Promocijas darbā ir veikts tradicionālo NK metožu novērtējums un salīdzinājums. Lielāko daļu no tradicionālajām NK metodēm piemītošajiem trūkumiem var pārvarēt, izmantojot perspektīvu NK metodi – akustiskās emisijas metodi (AE). AE metode ar augstu ticamības pakāpi ļauj konstatēt mehānismu defektus un noguruma bojājumus un sekot līdzi to attīstībai arī ekspluatācijas laikā. Darba mērķis - izstrādāt kuģu dīzeļdzinēju akustiskās diagnostikas metodoloģiju dzinēja defektu agrīnai noteikšanai, kas atbilstu tehniskā stāvokļa uzraudzības sistēmas (Condition Based Maintenance - CBM) prasībām. Pētījuma objekts - 20 cilindru V-veida četrtaktu dzinējs. Pētījuma priekšmets - kuģu dzinēju diagnosticēšanas tehnoloģiskie procesi ekspluatācijas apstākļos. Darba zinātniskā novitāte: 1. Analizējot dzinēja radītos trokšņus, izmantojot akustiskās emisijas metodi, tiek nodrošināta iespēja momentāni iegūt rezultātus tiešsaistes režīmā. 2. Matemātiskais modelis gāzes plūsmai defektētā kanālā un tās plūsmas izraisītajam akustiskajam defektam. 3. Kuģu dīzeļdzinēju akustiskās diagnostikas metodoloģija dzinēja defektu agrīnai noteikšanai, kas atbilstu tehniskā stāvokļa uzraudzības sistēmas (Condition Based Maintenance - CBM) prasībām. Promocijas darbs ir latviešu valodā, tajā ir ievads, četras nodaļas, secinājumi, literatūras saraksts, astoņi pielikumi, 80 attēlu, sešas tabulas, kopā 120 lappušu. Literatūras sarakstā ir 130 avotu. Pirmajā nodaļā aplūkoti kuģu dzinēju bojājumi un diagnostikas metožu analīze, otrajā nodaļā raksturota akustiskās emisijas signālu eksperimentālo mērījumu metodoloģija un tehniskais nodrošinājums. Trešā nodaļa ietver akustisko signālu rašanās avotu matemātisko modelēšanu dzinēja cilindru hermētiskuma zušanas gadījumā, bet ceturtajā nodaļā apkopoti kuģa dīzeļdzinēja tehniskā stāvokļa diagnostikas mērījumu rezultāti. Atslēgas vārdi: akustiskā emisija, akustiskās emisijas diagnostika, kuģu dzinēju tehniskā uzraudzība, matemātiskā modelēšana.
Anotācija angļu valodā Today the shipping industry is evolving taking into account contemporary situations dictate terms: it is necessary to increase maritime safety and reduce costs. In the scope of costs reduction, priority is a ships’ operation time increase. Fatigue strength studies with a variety of non-destructive inspection (NDT) techniques are required for in-service engines life extension. Practice shows that fatigue cracking is the main cause of engine damage formation. As cracks are hard to find, usually the defects occur suddenly during the operation, results in the highest hazard. For this reason, it is important as quickly as possible to detect the occurrence of fatigue damage and further control their development. Currently NDT, as ultrasonic, eddy current, liquid penetrant, magnetic, etc. methods have several drawbacks that make it difficult to use in a number of practical situations, the more so that these methods require stopping the engine for control. This paper contains comparison and assessment of NDT. Most of the traditional NDT disadvantages can be overcome through a prospective NDT method - the method of acoustic emission (AE). AE method with a high degree of probability detect defects of fatigue damage and keep track of their development. Presented paper offer the engine intake valve fatigue damage assessment mathematical model based on the AE signal measurement data. The objective is to develop marine diesel engines acoustic diagnostic methodology for the early detection of engine failure to meet the technical condition of the system (Condition based maintenance - CBM) requirements. Study object - 20 cylinder V-type for stroke diesel engine. Subject of research – ship engines diagnostics procesess during operation. Experimentally confirmed feasibility to detect fatigue cracks birth and progress in the engine cylinder head components during operation. Created mathematical model of the AE signal during gas turbulent flow in the cylinder crack. Scientific novelty: 1. Analyzing engine generated noise using acoustic emission method there are possibility to obtain results online. 2. Analyzing engine generated noise using acoustic emission method there are possibility to obtain results online. 3. It is created acoustic emission metodology for engine failure early detection to meet Condition Based Maitenance (CBM) requirements. The dissertation is in Latvian, it contains an introduction, 4 parts, conclusions, list of references, eight attachments, 80 pictures, 6 tables, total 120 pages. The first chapter deals with marine engines disorders and diagnostic methods for analysis. The second chapter describes acoustic emission signal experimental measurement methodology and technical support. The third chapter contains mathematical modeling of the acoustic signal sources in the damaged engine cylinders. The fourth chapter offer results of the ship’s diesel engine diagnostic measurements. Key words: acoustic emission, acoustic emission diagnostic, marine engines technical condition monitoring, mathematical modeling.
Atsauce Unbedahts, Andris. Kuģu dzinēju tehniskā stāvokļa akustiskās diagnostikas metodoloģijas izstrāde. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2016. 120 lpp.
Pilnais teksts Pilnais teksts
Kopsavilkums Kopsavilkums
ID 22371