Повышение частотного разрешения при измерении вибраций вращающихся тел с помощью лазерной виброметрии с неподвижным лучом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Техника лазерной доплеровской виброметрии активно применяется при выполнении экспериментальных исследований из-за бесконтактного принципа измерений. При использовании неподвижного лазера для измерений вибраций вращающихся тел и преобразования Фурье для обработки результатов таких измерений возникает проблема, связанная с понижением частотного разрешения спектров при увеличении частоты вращения тела. В результате при достаточно высоких скоростях вращения могут перестать разрешаться близко расположенные дискретные составляющие. В данной работе предложен способ решения такой проблемы, основанный на методе наименьших квадратов. Работоспособность такого метода обработки продемонстрирована на экспериментальных данных.

Об авторах

В. В. Артельный

Институт прикладной физики РАН

Email: stulenkov@ipfran.ru
Россия, 603155, Нижегородская обл., Нижний Новгород, ул. Ульянова 46

А. А. Родионов

Институт прикладной физики РАН

Email: stulenkov@ipfran.ru
Россия, 603155, Нижегородская обл., Нижний Новгород, ул. Ульянова 46

А. В. Стуленков

Институт прикладной физики РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: stulenkov@ipfran.ru
Россия, 603155, Нижегородская обл., Нижний Новгород, ул. Ульянова 46

Список литературы

  1. Johansmann M., Fritzsche M., Schell J. A new method for measurement of rotating objects utilizing laser Doppler vibrometry combined with an optical derotator with focus on automotive applications // SAE Technical Paper Series. 2011. https://doi.org/10.4271/2011-26-0043
  2. Gasparoni A., Allen M.S., Yang S., Sracic M.W., Castellini P., Tomasini E.P. Experimental Modal Analysis on a Rotating Fan Using Tracking-CSLDV // AIP Conference Proceedings. 2010. V. 1253. № 3.
  3. Abbas S.H., Jang J.-K., Kim D.-H., Lee J.-R. Underwater vibration analysis method for rotating propeller blades using laser Doppler vibrometer // Optics and Lasers in Engineering. 2020. V. 132. P. 106133.
  4. Lutzmann P., Göhler B., Hill C.A., van Putten F. Laser vibration sensing at Fraunhofer IOSB: review and applications // Opt. Eng. 2016. V. 56. № 3. P. 031215.
  5. Reinhardt A.K., Kadambi J.R., Quinn R.D. Laser vibrometry measurements of rotating blade vibrations // J. Engineering for Gas Turbines and Power. 1995. V. 117. № 3. P. 484–488.
  6. Kulczyk W.K., Davis Q.V. Laser Doppler instrument for measurement of vibration of moving turbine blades // Proc. of the Institution of Electrical Engineers. 1973. V. 120. № 9. P. 1017–1023.
  7. Cookson R.A., Bandyopadhyay P. Fiber-optic laser-Doppler probe for vibration analysis of rotating machines // J. Engineering for Power. 1980. V. 102. № 3. P. 607–612.
  8. Oberholster A.J., Heyns P.S. Online condition monitoring of axial-flow turbomachinery blades using rotor-axial Eulerian laser Doppler vibrometry // Mechanical Systems and Signal Processing. 2009. V. 23. № 5. P. 1634–1643. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2009.01.001
  9. Oberholster A.J., Heyns P.S. Eulerian laser Doppler vibrometry: Online blade damage identification on a multi-blade test rotor // Mechanical Systems and Signal Processing. 2011. V. 25. № 1. P. 344–359. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2010.03.007
  10. Oberholster A.J., Heyns P.S. A study of radial-flow turbomachinery blade vibration measurements using Eulerian laser Doppler vibrometry // AIP Conference Proceedings. 2014. V. 1600. № 1. P. 23–32. https://doi.org/10.1063/1.4879565
  11. Castellini P., Tomasini E.P. Image-based tracking laser Doppler vibrometer // Review of Scientific Instruments. 2004. V. 75. № 1. P. 222–232. https://doi.org/10.1063/1.1630859
  12. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. 584 с.
  13. Турчин В.И. Введение в современную теорию оценки параметров сигналов. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2005. 116 с.

Дополнительные файлы


© В.В. Артельный, А.А. Родионов, А.В. Стуленков, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».