Užitečné funkce pro MATLAB

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

Při dlouhodobém využívání jazyka MATLAB zjistíme, že přes jeho dokonalost by bylo dobré jisté funkce doplnit ve prospěch uživatele a jeho potřeb. Po delším váhání předkládám k obecnému použití dvě skupiny funkcí, které mohou usnadnit a často i výrazně zrychlit práci uživatele. První skupinu, zařazenou do adresáře SubML, tvoří funkce obecného zaměření, z větší části pak pro vstupní a výstupní operace. Ve druhé skupině umístěné v adresáři Arr3D jsou funkce pro práci s trojrozměrnými poli a maticovými časovými řadami.

šipka zpět


Processing of Blade Monitoring System Data

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

The paper describes a new method for evaluating a relative damage accumulated in critical points of all blades of one rotating turbine disc out of sparsely sampled positions of their tips provided by blade monitoring system. The measured signals are reconstructed with the help of information on approximate resonant frequencies by reconstructing aliased Fourier spectra. The reconstructed signals contain as many resonant frequencies as have been applied for. The relative damage is estimated from Palmgren-Miner law of linear cumulation of elementary damages caused by closed hysteretic loops found by means of a multi-channel rain flow method applied to the reconstructed signals.

šipka zpět


Software Support of Fatigue Tests

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

The paper deals with a problem of preparation of non-standart tests to be run on hydroelectric loading systems, and processing measured data. The goal of tests is to obtain new information on material properties under random loading. The current fatigue tests are carried out on the computer controlled systems. Hence, a set of special programs should be available besides of the standard ones, which are delivered with the control system. Those programs having a research character should be prepared either on the order or do it yourself bases. Program modules for preparing loading processes with a prescribed spectral properties, and for a decomposition of random signals into a sequence of full cycles (rain-flow), damage estimations based on hypotheses of Palmgren-Miner, Corten-Dolan and Haibach are described in the paper. In all of them, the influence of the mean values are taken into account.

šipka zpět


The Influence of Power Spectral Density on Durability of the Constructions Under Random Loading

Ing. Jaroslav Svoboda, Ing. Martin Václavík, Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

Stress - strain dependence is not linear in a plastic zone of notches and fronts of propagating fatigue cracks. Of rather great importance is here a plastic strain amplitude, and under plastic deformation also a deformation rate dependent on a volume of energy supplied in a given moment. Power spectral density yields an information on total energy distribution in selected frequency band of a wideband random process. The paper follows the effect of power spectral density shape on fatigue life of three random wideband processes with Gaussian amplitude distribution and frequency range 0 ÷ 10 Hz. Compared are three modes: constant (white noise), linearly increasing and linearly decreasing. Total strain power is constant in all cases. Fatigue life of mentioned processes is compared to compressed processes with the same frequency, intensity and sequence of amplitudes, running only under one frequency of 10 Hz.

šipka zpět


An estimation of the residual life of blades

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

The paper deals with a problem of estimating the length of life of long turbine blades out of measurements of stresses during an operation. A relative damage of the blades is estimated basing on law of linear cumulation of damage due to Palmgren and Miner. Results of simulated measurements of hypotetic blades are presented.

šipka zpět


Predikce poškozování rotorů vyvolaného vibracemi

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

Příspěvek je třeba chápat jako pokus o podání jistého přehledu postupů, které je možno užít pro stanovování odhadů zbytkové životnosti rotorů. S ohledem na neurčitosti v popisu provozních stavů, jim odpovídajících materiálových parametrů a ne zcela dokonalých modelů procesu poškozování lze očekávat značný rozptyl výsledných odhadů. Přesto mohou být dobrým vodítkem při rozhodování o nutných revizích turbostrojů.

šipka zpět


Vyvažování rotorových soustav

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

V příspěvku se řešily některé problémy spojené s optimalizovaným vyvažováním pružných rotorů jako lineárních soustav. Ukázalo se, že již konstruktér může podstatným způsobem ovlivnit citlivost rotoru na nevyváženost vhodnou volbou útlumu použitého uložení. Dále byly podány základní rysy různých přístupů k vyvažování pružných rotorů a ukázáno, že modální vyvažování s navzájem ortogonálními skupinami závaží dává teoreticky nejlepší výsledky. Příspěvek neřeší problémy vyvažování rotorů neisotropních nebo s nelinearitami v uložení, při nichž uvedené postupy lze použít jen v přiblížení a v iteračním režimu.

šipka zpět


Zjišťování příčin vibrací rotorů turbosoustrojí

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

V příspěvku je stručně uvedena metodika zjišťování příčin nadměrných vibrací. Pochopitelně, že příroda je podstatně složitější a může nás postavit před dosud nepoznané jevy, které nejsme schopni ihned vyřešit. Obvykle však mají původ v chybné montáži nebo zanedbání důležitých faktorů při konstruování rotorů. Je proto velmi důležité, aby před vyslovením závěrů o příčinách byly k dispozici všechny údaje jak z etapy konstruování (výpočty kmit. otáček a vlastních tvarů), výroby (vyvažovací protokoly), tak i montáže stroje (vyrovnání, rezonanční křivky). Tyto podklady mohou významně pomoci při odhalování a odstraňování příčin nadměrných vibrací.

šipka zpět


Metodika optimalizace konstrukcí s požadovanou únavovou životností

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

V příspěvku je popsán metodický postup optimalizace konstrukcí s požadovanou únavovou životností. Metodika byla ověřována na speciálních typech matematických modelů a to jak numericky, tak i experimentálně. Zkoušené matematické modely byly hřídelového typu a příhradové. Experimentálně se ověřovala pouze příhradová konstrukce. Pro tyto typy konstrukcí byla ověřena funkčnost metodiky a dokonce vzniklé programové vybavení sestavené v jazyku MATLAB je k dispozici i pro konkrétní aplikační využití.

šipka zpět


Životnost kmitajících částí

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

The paper is devoted to two periods of a service life of vibrating parts. The first time interval covers a period of development of a new structure, and the second one all the time of its exploiting in a service. A short description of neccessary steps in an optimization of the structure design is given in the first part of the paper. The nominal stress approach with the use of stess concentration factors of notches is recommended. As soon as an important structure is made and put into the operation, it is reasonable to carry out either, periodic or continuous measurements of its behaviour. Those measurements may serve for estimating the residual service life of the structure. The paper deals also with processing measured data.

šipka zpět


Prediction of damage cummulation in vibrating rotors

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

A problem of fatigue cracks is very important. The paper deals with estimating an amount of damage caused by varying generalised forces in vibrating rotors. An approach to optimization of rotors with guaranteed fatigue life is briefly discussed.

šipka zpět


Ověřování konstrukcí simultánně řízenými zatěžovacími procesy

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

The paper deals with a problem of multichannel excitation of a flexible nonlinear mechanical system in such a way, that it exhibits movements, which generate required state histories in determined points of the system.

šipka zpět


Optimalizace konstrukcí s vruby z hlediska únavové životnosti

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

V referátu se uvádějí hlavní myšlenky metodiky návrhů konstrukcí s vruby z hlediska garantované únavové životnosti. Postup je založen na výpočtech nominálních dynamických napětí a na respektování vlivu vrubů na mez únavy, přičemž jejich velikosti se stanovují v průběhu celého procesu optimalizace dynamicky z aktuální geometrie. V dodatku je uveden algoritmus výpočtu efektivního koeficientu koncentrace napětí využívající redukovaná data z literatury. Životnost se počítá z poškození vyvolaného charakteristickým zatěžovacím procesem. Výpočet poškození může být založen buď na metodě stékání deště při jednoosé napjatosti anebo na Stephanovově integrální metodě při víceosém namáhání. Tento postup však bude nutno ještě experimentálně ověřit.

šipka zpět


Uživatelské nadstavby sázecího systému LATEX 2.09

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, pracoviště CDM Plzeň

Text je věnován dvěma souborům maker pro sázecí systém LaTeX, které rozšiřují dosavadní možnosti tohoto systému o uživatelsky přístupné celočíselné aritmetické operace, reálnou aritmetiku v pevné řádové čárce, elementární a statistické funkce, náhodné procesy, cykly, terminálové vstupy a výstupy, práce se seznamy a zejména pak o bohaté grafické procedury v souboru rplot.sty a užitečná makra pro psaní učebních textů, zpráv a článků pro odborný tisk v souboru user.sty. Oba soubory obsahují celkem přes 200 nových maker.

šipka zpět


Vícekanálové sledování kumulace poškození v reálném čase

Prof. Ing. Miroslav Balda, DrSc.
ÚT AVČR Praha, ZČU Plzeň

V článku je předložena verze vícekanálové dekompozice procesů metodou rain-flow, která může pracovat v reálném čase, a tedy není vázána na zpracování již v minulosti odvzorkované serie reálných napětí. Zpracovává vektory vzorků odebraných současně na množině procesů a z uzavřených cyklů počítá poškození. Protože v paměti uchovává pouze minimum informací, totiž jen extrémy, které dosud nevytvořily plný cykl, je paměťově nenáročná a umožňuje zpracovávat i značně dlouhé realizace provozních namáhání v libovolném počtu měřících míst současně. Nevýhodou této metody je stejně jako u jejího vzoru neschopnost analyzovat procesy odpovídající víceosé napjatosti.

šipka zpět