کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1702958 1519400 2016 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Identification of wall-thinning and cracks in pipes utilizing vibration modes and wavelets
ترجمه فارسی عنوان
شناسایی ضخامت دیواره و ترک در لوله ها با استفاده از حالت ارتعاش و موجک
کلمات کلیدی
لوله های، آسیب سطحی، ارتعاشات، شناسایی، موجها،
ترجمه چکیده
آسیب سطحی داخلی مانند تکه شدن دیوار و ترک در سیستم های لوله کشی عمدتا ناشی از واکنش های شیمیایی، گرما، فرسایش، مایعات انتقال جامد یا ترکیبی از چنین تأثیراتی است. تشخیص زودهنگام چنین آسیب سطحی برای جلوگیری از شکست ناگهانی و زیانهای ناشی از خرابی و خطرات ایمنی ضروری است. در این مقاله روش هایی برای تشخیص آسیب داخلی در لوله ها با استفاده از شکل ارتعاش ایجاد می کنیم. دیوار ریزه کاری و ترک ها به واسطه تغییر صاف و تدریجی و تغییر ناگهانی در سطح داخلی لوله به ترتیب مدل می شوند. از آنجا که موجکها در تشخیص تغییرات سریع در سیگنال ها و مشتقات آنها بسیار کارآمد هستند، آنها عمدتا برای تشخیص توسعه کرک استفاده می شوند. با وجودی که موجکها نمیتوانند برای تشخیص تغییرات ضخیم دیوار استفاده شوند، اما میتوانند برای تشخیص شروع و پایان چنین آسیبهایی استفاده شوند. ما یک روش جدید برای شناسایی پروفیل سطح داخلی لوله ایجاد می کنیم، هنگامی که تبدیل موجک نشان می دهد که آسیب اتفاق می افتد. فرآیند شناسایی نیاز به شکل یک حالت ارتعاش لوله دارد و نظارت مستمر و ردیابی تغییرات در ویژگی های مودال را نیازی ندارد. بدون اطلاعات پایه به جز مقادیر اسمی پارامترهای لوله نیاز نیست. علاوه بر آسیب محلی سازی، روش شناسایی توسعه یافته قادر به اندازه گیری شدت آسیب از شناسایی دقیق تر از سطح داخلی لوله است. انگیزه و روش های مورد استفاده در این کار ابتدا در یک محیط عمومی معرفی شده و سپس با نمونه های متعدد لوله نشان داده شده است. شبیه سازی عددی انجام شده در اینجا نشان دهنده اثربخشی رویکرد توسعه یافته است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
پیش نمایش مقاله
شناسایی ضخامت دیواره و ترک در لوله ها با استفاده از حالت ارتعاش و موجک
چکیده انگلیسی
Internal surface damage such as wall-thinning and cracks in piping systems are mainly caused by chemical reactions, heat, erosion, solid carrying fluids or a combination of such influences. Early detection of such surface damage is crucial in order to avoid sudden failure and the subsequent downtime losses and safety hazards. In this paper we develop methods for inner damage identification in pipes utilizing the vibration mode shapes. Wall-thinning and cracks are modeled by smooth gradual change and abrupt change in the internal surface of the pipe, respectively. Since wavelets are very efficient in detecting fast changes in signals and their derivatives, they are primarily used to detect crack development. While wavelets cannot be used to detect smooth wall-thinning changes, they can, nevertheless, be used to detect the beginning and end of such damage. We develop a new method for identifying the profile of the inner surface of the pipe, once the wavelet transform indicates that damage is taking place. The identification process requires the shape of one vibration mode of the pipe and does not require the elaborate monitoring and tracking of changes in the modal characteristics. No baseline data are needed aside from the nominal values of the pipe parameters. In addition to damage localization, the developed identification method is capable of quantizing damage severity from the identification of a more accurate profile of the inner surface of the pipe. The motivation and methods used in this work are introduced first in a general setting and then demonstrated by several pipe examples. The numerical simulations carried out here indicate the effectiveness of the developed approach.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Mathematical Modelling - Volume 40, Issues 9–10, May 2016, Pages 5335-5348
نویسندگان
, ,