НОВИЙ КОМБІНОВАНИЙ ХАОС-ГЕОМЕТРИЧНИЙ ПІДХІД І BLIND SOURCE МОНІТОРИНГ ДО АНАЛІЗУ І ДЕТЕКТУВАННЯ УШКОДЖЕНЬ ІНЖЕНЕРНИХ СТРУКТУР (ЯДЕРНІ РЕАКТОРИ) ПРИ ЗМІНІ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ УМОВ, УМОВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА, АВАРІЙНИХ ІНЦИДЕНТІВ

Анотація

Стаття присвячена проблемі аналізу, ідентифікації та прогнозування наявності пошкоджень, які вище певного рівня можуть представляти серйозну загрозу для інженерних (вібраційних) структур, таких як різні технічні системи та пристрої, включаючи ядерні реактори і т.д., внаслідок зміни експлуатаційних, екологічних умов, аварійних інцидентів. Вперше ми представляємо і застосовуємо новий обчислювальний підхід до моделювання, аналізу (подальшого прогнозування) хаотичного поведінки структурно-динамічних властивостей інженерних структур на основі раніше розробленого нами хаосу-геометричного методу плюс blind source моніторинг. У конкретної реалізації новий підхід включає в себе об'єднану групу методів та алгоритмів нелінійного аналізу і теорії хаосу, таких як метод кореляційного інтеграла та середньої взаємної інформації, алгоритми помилкових найближчих сусідів та сурогатних даних, аналіз на основі показників Ляпунова та ентропії Колмогорова, моделі нелінійного прогнозування і т. i. B якості ілюстрації наведені результати чисельного дослідження хаотичних елементів в часових рядах динамічних параметрів для експериментального консольного пучка (вплив і умови навколишнього середовища імітуються ушкодженою структурою, змінною температурою і наявністю сили типу рожевого шуму). На основі аналізу чисельних часових рядів отримані дані про топологічні і динамічні инварианти, а саме: кореляційну розмірність, розмірності вкладення, Каплана-Йорка, показники Ляпунова, ентропію Колмогорова і т.і., та розглянута конструкція моделі прогнозування і виявлення пошкоджень інженерних споруд, у т.ч., ядерних реакторів. Під впливом експлуатаційних, екологічних умов, у тому числі надзвичайних інцидентів (аварій) під час експлуатації корпуса ядерного реактора є більш, ніж імовірним розвиток (зростання) шкодувань (дефектів), що існували спочатку, а також виникнення нових дефектів та їх подальший розвиток (зростання). У цьому випадку технічне застосування вібраційно-діагностичних технологій та подальший аналіз в рамках розвинутого в роботі підходу можуть бути дуже корисними разом із існуючими імовірнісними моделями оцінки безпеки ядерних реакторів.