Юр Т. В. Моделі і методи спектрального аналізу технічного стану вузлів газотурбінних двигунів

Об'єкт дослідження - процес діагностування вузлів авіаційних ГТД (таких як редуктор приводу повітряного гвинта турбогвинтового ГТД і вентиляторна ступінь двоконтурного ГТД). Мета дослідження - розробка моделей, методів і комплексу програм для раннього діагностування виникнення й розвитку дефектів деталей і вузлів газотурбінного двигуна. Методи дослідження - метод вейвлет-аналізу й метод швидкого перетворення Фур'є - для виявлення частотних особливостей вібраційних сигналів; методи математичної статистики - для визначення параметрів сигналів та аналізу розподілу вейвлет-коефіцієнтів. Апаратура - персональний комп'ютер. Теоретичні і практичні результати досліджень - вперше розроблено і сформовано нові методи та моделі для раннього діагностування виникнення й розвитку дефектів деталей газотурбінного двигуна із покращенням показників виділення ознак зношування; у процесі тестування та випробувань вони показали свою працездатність й ефективність на конкретних прикладах розв'язання завдань обробки та діагностування нестаціонарних сигналів. Наукова новизна - уперше запропоновано метод зменшення впливу граничних ефектів для безперервного вейвлет-перетворення, виконуваного за допомогою комплексного вейвлету Морле, який відрізняється від існуючого застосуванням розробленого автором аналітичного виразу для розрахунку області достовірності, що дозволяє зменшити перекручування, які вносяться вейвлет-перетворенням у результати аналізу; модифіковано метод аналізу обвідної високочастотної випадкової вібрації, що відрізняється від існуючого застосуванням банків вейвлетних фільтрів на основі комплексного вейвлету Морле і крос-спектрального аналізу. За рахунок виділення не тільки гармонійних, але й імпульсних складових сигналу метод дозволяє виділити більшу кількість характеристичних частотних складових вібраційних сигналів і в такий спосіб дає більш чіткі ознаки відхилення поточного стану вузлів двигуна від нормального; удосконалено статистичний метод аналізу вібраційних сигналів за рахунок застосування S-дискримінанту, що дозволило створити метод первинної експрес-діагностики відхилення технічного стану двигуна від нормального; одержали подальший розвиток моделі діагностування вузлів ГТД, які відрізняються від існуючих застосуванням безперервного вейвлет-аналізу та S дискримінанту, що дозволило виявляти зношування деталей на більш ранніх етапах розвитку дефектів. Результати дисертаційної роботи були використані на державному підприємстві "Івченко-Прогрес" для аналізу динамічних коливань вузлів двигунів, при розробці та доводці авіаційних та наземних газотурбінних установок, а також при їх експлуатації у замовника. Результати впроваджено при викладанні дисциплін "Теорія прийняття рішень", "Системи підтримки прийняття рішень" та "Сучасні бази даних та інтелектуальний аналіз даних" у Запорізькому національному технічному університеті та дисципліни "Математичне моделювання" у Запорізькому національному університеті. Наукові теоретичні та практичні результати дисертаційної роботи можуть бути використані: у навчальних закладах та організаціях, що проводять дослідження спектральних характеристик нестаціонарних сигналів, які виникають під час вирішення задач діагностування стану вузлів роторного обладнання; на підприємствах, що проводять дослідження в області розробки засобів вібраційного діагностування технічного стану вузлів ГТД; у навчальному процесі при підготовці фахівців у галузі комп'ютерних систем обробки інформації та керування.