Diagnostyka elementów konstrukcyjnych z wykorzystaniem trajektorii fazowych

W artykule omówiono metodykę nadzoru poprawności funkcjonowania maszyn i konstrukcji, bazującą na systemach monitoringu drganiowego. W szczególności zaprezentowano metodykę opartą na ilościowej analizie graficznych reprezentacji monitorowanego sygnału w postaci atraktora i trajektorii fazowej. W przypadku atraktora w postaci cyklu granicznego do oceny możliwości dalszego użytkowania diagnozowanego elementu wykorzystano obszar rozwiązań dopuszczalnych. Przy wykorzystaniu trajektorii fazowej zaproponowano dwa liczbowe wskaźniki uszkodzenia. Jeden z nich związany z odległością punktu na trajektorii od atraktora, drugi związany z przekrojem Poincarego trajektorii. Wykorzystanie proponowanej metody diagnostyki opartej na analizie trajektorii fazowej pozwala na szybką i efektywną diagnostykę uszkodzeń. Porównanie trajektorii bieżącej z trajektorią z poprzedniego badania diagnostycznego pozwala sprawdzić czy szczelina jest szczeliną propagującą czy stacjonarną.

---

A methodology of the functioning correctness control of machines and structural components is described in the article. The proposed new approach to the construction of a vibration-based monitoring system is presented. A methodology based on the quantitative analysis of attractor and phase trajectory is presented in detail. The author proposes to carry out quantitative analysis of the trajectory using two damage indices. The first one, refers to the distance between a point on a trajectory and the point which is the attractor of the trajectory. The other proposed damage index refers to the Poincaré map. With the diagnostic method based on quantitative analysis of the phase trajectory, the damage can be detected quickly and effectively. By comparison the current trajectory with that of the previous diagnostic test, it is possible to establish if the nature of crack is either propagating or stationary.