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

V. V. Buyadzhi, A. V. Glushkov, M. Yu. Gurskaya, O. Yu. Khetselius, E. B. Ternovsky, A. A. Mashkantsev, S. V. Kirianov

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. 


Ключові слова


пошкодження інженерних (вібраційних) споруд; атомні реактори; нові математичні моделі; нова мікросистемна технологія; хаос-геометричний підхід

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Gubanova E.R., Glushkov A.V., Khetselius O.Yu., Bunyakova Yu.Ya., Buyadzhi V.V., Pavlenko E.P., New methods in analysis and project management of environmental activity: Electronic and radioactive waste.- Kharkiv: FOP.- 2017.-120P.

A.V. Glushkov, O.Yu. Khetselius, A.A. Svinarenko, N.G. Serbov, The sea and ocean 3D acoustic waveguide: rays dynamics and chaos phenomena, Journ. Acoustical Soc. of America. 123(5), 3625 (2008).

G.P. Prepelitsa, V.V. Buyadzhi, V.B. Ternovsky, Non-linear analysis of chaotic self-oscillations in backward-wave tube, Photoelectronics 22, 103-107 (2013).

Sadhu A., Hazra B., A novel damage detection algorithm using time-series analysis-based blind source separation//Shock and Vibration.-2013.-Vol.20.-P.423–438. [5]. N. Packard, J. Crutchfield, J. Farmer and R. Shaw, Geometry from a time series Phys.Rev. Lett. 45, pp.712-716 (1988).

F. Takens, Detecting strange attractors in turbulence, in: Dynamical systems and turbulence, ed by D. Rand and L. Young (Springer, 1981), pp.366–381

A.V. Glushkov, Methods of a Chaos Theory (OSENU, Odessa, 2012).

A.V. Glushkov, V.V. Buyadzhi, A.S. Kvasikova, A.V. Ignatenko, A.A. Kuznetsova, G.P. Prepelitsa and V.B. Ternovsky, Non-Linear Chaotic Dynamics of Quantum Systems: Molecules in an Electromagnetic Field and Laser Systems, in: Quantum Systems in Physics, Chemistry, and Biology, ed. A.Tadjer, R.Pavlov, J.Maruani, E.Brändas, G.Delgado-Barrio, Vol 30 (Cham, Springer, 2017), pp. 169-180.

A.V. Glushkov, O.Y. Khetselius, S.V. Brusentseva, P.A. Zaichko and V.B. Ternovsky, Studying interaction dynamics of chaotic systems within a non-linear prediction method: Application to neurophysiology, in: Advances in Neural Networks, Fuzzy Systems and Artificial Intelligence, Series: Recent Advances in Computer Engineering, ed. J.Balicki, Vol 21 (Gdansk, WSEAS Pub., 2014), pp. 69-75.

A.V. Glushkov, A.A. Svinarenko, V.V. Buyadzhi, P.A. Zaichko and V.B. Ternovsky, Chaosgeometric attractor and quantum neural networks approach to simulation chaotic evolutionary dynamics during perception process, in: Advances in Neural Networks, Fuzzy Systems and Artificial Intelligence, Series: Recent Advances in Computer Engineering, ed. J.Balicki, Vol 21 (Gdansk, WSEAS Pub., 2014), pp. 143-150.

Glushkov A.V., Relativistic Quantum Theory. Quantum mechanics of Atomic Systems.-Odessa: Astroprint, 2008. - 700P.

Glushkov A V, Ivanov L N, DC strong-field Stark effect: consistent quantum-mechanical approach// J. Phys. B: At., Mol. and Opt. Phys.-1993.-Vol.26,N14.-P.L379 –386.

A.V. Glushkov, O.Yu. Khetselius and S.V. Malinovskaya, Optics and spectroscopy of cooperative laser-electron nuclear processes in atomic and molecular systems - new trend in quantum optics, Europ.Phys.Journ. ST. 160(1), 195-204 (2008).

A.V. Glushkov, O.Yu. Khetselius and S.V. Malinovskaya, Spectroscopy of cooperative laser–electron nuclear effects in multiatomic molecules, Molec. Phys. 106, 1257-1260 (2008).

A.V. Glushkov, S.V. Ambrosov, A.V. Loboda, E.P. Gurnitskaya and G.P. Prepelitsa, Consistent QED approach to calculation of electron-collision excitation cross sections and strengths: Ne-like ions, Int. J. Quant.Chem. 104(4), 562–569 (2005).

Glushkov A.V., Khetselius O.Yu., Loboda A.V., Svinarenko A.A., QED approach to atoms in a laser field: Multi-photon resonances and above threshold ionization//Frontiers in Quantum Systems in Chemistry and Physics (Springer).-2008.-Vol.18.-P.543-560.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2017.4.119604

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)