Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей
Проведен анализ возможных причин возникновения аварийных ситуаций для гидрогенераторов (гидрогенераторов-двигателей) при различных режимах работы. Детально выполнен механический расчёт сложнонапряжённого состояния одного из элементов конструкции гидрогенератора двигателя. Показаны величины напряжени...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Гідроенергетика України |
|---|---|
| Дата: | 2015 |
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України
2015
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141609 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей / А.Н. Вакуленко, К.А. Кобзарь, А.В. Третьяк, П.Г. Гакал, Е.А. Овсянникова, М.И. Морозинский // Гідроенергетика України. — 2015. — № 1-2. — С. 23-27. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-141609 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Вакуленко, А.Н. Кобзарь, К.А. Третьяк, А.В. Гакал, П.Г. Овсянникова, Е.А. Морозинский, М.И. 2018-09-09T11:00:32Z 2018-09-09T11:00:32Z 2015 Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей / А.Н. Вакуленко, К.А. Кобзарь, А.В. Третьяк, П.Г. Гакал, Е.А. Овсянникова, М.И. Морозинский // Гідроенергетика України. — 2015. — № 1-2. — С. 23-27. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1812-9277 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141609 621.313.32 Проведен анализ возможных причин возникновения аварийных ситуаций для гидрогенераторов (гидрогенераторов-двигателей) при различных режимах работы. Детально выполнен механический расчёт сложнонапряжённого состояния одного из элементов конструкции гидрогенератора двигателя. Показаны величины напряжений, температур и перемещений в расчётном узле — межполюсная перемычка. Обоснован метод использования нейронных сетей для моделирования аварийных ситуаций гидрогенераторов, обеспечивающий поиск оптимального решения для предотвращения отказа. ru Інститут електродинаміки НАН України Гідроенергетика України Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей |
| spellingShingle |
Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей Вакуленко, А.Н. Кобзарь, К.А. Третьяк, А.В. Гакал, П.Г. Овсянникова, Е.А. Морозинский, М.И. Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці |
| title_short |
Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей |
| title_full |
Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей |
| title_fullStr |
Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей |
| title_full_unstemmed |
Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей |
| title_sort |
распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей |
| author |
Вакуленко, А.Н. Кобзарь, К.А. Третьяк, А.В. Гакал, П.Г. Овсянникова, Е.А. Морозинский, М.И. |
| author_facet |
Вакуленко, А.Н. Кобзарь, К.А. Третьяк, А.В. Гакал, П.Г. Овсянникова, Е.А. Морозинский, М.И. |
| topic |
Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці |
| topic_facet |
Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці |
| publishDate |
2015 |
| language |
Russian |
| container_title |
Гідроенергетика України |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
| format |
Article |
| description |
Проведен анализ возможных причин возникновения аварийных ситуаций для гидрогенераторов (гидрогенераторов-двигателей) при различных режимах работы. Детально выполнен механический расчёт сложнонапряжённого состояния одного из элементов конструкции гидрогенератора двигателя. Показаны величины напряжений, температур и перемещений в расчётном узле — межполюсная перемычка. Обоснован метод использования нейронных сетей для моделирования аварийных ситуаций гидрогенераторов, обеспечивающий поиск оптимального решения для предотвращения отказа.
|
| issn |
1812-9277 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141609 |
| citation_txt |
Распознавание аварийных ситуаций крупных гидрогенератов (гидрогенераторов-двигателей) путем многофакторного анализа сложнонапряженного состояния узлов и деталей / А.Н. Вакуленко, К.А. Кобзарь, А.В. Третьяк, П.Г. Гакал, Е.А. Овсянникова, М.И. Морозинский // Гідроенергетика України. — 2015. — № 1-2. — С. 23-27. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT vakulenkoan raspoznavanieavariinyhsituaciikrupnyhgidrogeneratovgidrogeneratorovdvigateleiputemmnogofaktornogoanalizasložnonaprâžennogosostoâniâuzlovidetalei AT kobzarʹka raspoznavanieavariinyhsituaciikrupnyhgidrogeneratovgidrogeneratorovdvigateleiputemmnogofaktornogoanalizasložnonaprâžennogosostoâniâuzlovidetalei AT tretʹâkav raspoznavanieavariinyhsituaciikrupnyhgidrogeneratovgidrogeneratorovdvigateleiputemmnogofaktornogoanalizasložnonaprâžennogosostoâniâuzlovidetalei AT gakalpg raspoznavanieavariinyhsituaciikrupnyhgidrogeneratovgidrogeneratorovdvigateleiputemmnogofaktornogoanalizasložnonaprâžennogosostoâniâuzlovidetalei AT ovsânnikovaea raspoznavanieavariinyhsituaciikrupnyhgidrogeneratovgidrogeneratorovdvigateleiputemmnogofaktornogoanalizasložnonaprâžennogosostoâniâuzlovidetalei AT morozinskiimi raspoznavanieavariinyhsituaciikrupnyhgidrogeneratovgidrogeneratorovdvigateleiputemmnogofaktornogoanalizasložnonaprâžennogosostoâniâuzlovidetalei |
| first_indexed |
2025-11-25T20:40:31Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:40:31Z |
| _version_ |
1850531032546148352 |
| fulltext |
Гідроенергетика України, 1—2/2015, ISSN 1812�9277 2323
ВВ
ве де ние. Проб ле ма обес пе че ния бе за -
ва рий ной ра бо ты аг ре га тов ГЭС и
ГАЭС ос та ет ся пол ностью не ре шён -
ной в те че ние все го пе ри о да эксплу а та ции гид ро -
ге не ра то ров. Вви ду то го, что дан ные ви ды элект -
рос тан ций пок ры ва ют пи ко вые наг руз ки се ти, то
вы ход из строя еди нич ной мощ нос ти мо жет при -
вес ти к зна чи тель ным сбо ям в энер го сис те ме в
це лом. В ра бо тах [1—3] де таль но опи са ны ос нов -
ные эле мен ты конструк ции гид ро ге не ра то ров, а
так же прин ци пы про ек ти ро ва ния.
Сог лас но тре бо ва ни ям ГОСТ и нор ма тив ных
до ку мен тов по про ек ти ро ва нию и эксплу а та ции,
вы ше у ка зан ные ти пы элект ри чес ких ма шин долж -
ны вы дер жи вать наг руз ки, пре вы ша ю щие но ми -
наль ные в нес коль ко раз, а про ме жу ток вре ме ни
кри ти чес ко го ре жи ма мо жет сос тав лять до 5 мин.
Су ще ст ву ет нес коль ко ти пов ава рий ных си -
ту а ций на элект рос тан ци ях:
1. Ава рии I ка те го рии;
2. Ава рии II ка те го рии;
3. От ка зы I ка те го рии;
4. От ка зы II ка те го рии.
На и бо лее тя жё лы ми яв ля ют ся ава рии I ка те -
го рии.
В нас то я щее вре мя для оцен ки тех ни чес ко го
сос то я ния гид ро ге не ра то ров на стан ци ях раз ме -
ще ны сис те мы конт ро ля, ко то рые поз во ля ют оце -
ни вать из ме не ния ос нов ных па ра мет ров ра бо ты
гид ро аг ре га та, а тех ни чес кое сос то я ние от дель -
ных уз лов и де та лей, как пра ви ло, оце ни ва ет ся с
по мощью ви зу аль но го ос мот ра и до пол ни тель -
ных инстру мен таль ных средств.
При на ли чии на стан ци ях экс пе рт ной сис те -
мы, поз во ля ю щей рас поз на вать ава рий ные си ту а -
ции круп ных гид ро ге не ра то ров (гид ро ге не ра то -
ров/дви га те лей) в ре жи ме ре аль но го вре ме ни с
ука за ни ем при чин воз ник но ве ния и вы ра бот кой
ре ко мен да ций по пре до тв ра ще нию раз ру ше ния
уз лов конструк ции, по я вит ся воз мож ность пре -
до тв ра щать от ка зы в мо мент их за рож де ния. Ма -
те ма ти чес кий ап па рат экс пе рт ной сис те мы бу дет
спо со бен оце ни вать и прог но зи ро вать воз ник но -
ве ние ава рий ных си ту а ций, про из во дить оцен ку
вре ме ни до раз ру ше ния ос нов ных уз лов с ука за -
ни ем ме роп ри я тий по пре до тв ра ще нию пов реж -
де ния уз лов гид ро аг ре га та. Адап та ция ба зы зна -
ний экс пе рт ной сис те мы так же долж на вы пол -
нять ся с учё том конструк тив ных осо бен нос тей
гид ро аг ре га та, на ос но ва нии ха рак тер ных наг ру -
зок и ре жи мов в ко то рых ра бо тал аг ре гат.
В слу чае по яв ле ния на стан ци ях экс пе рт ной
сис те мы, спо соб ной вы пол нять вы ше у ка зан ный
ана лиз, от ка зы I и II ка те го рии мо гут быть пре до -
тв ра ще ны до мо мен та их по яв ле ния.
Ос нов ные эта пы ре ше ния пос тав лен ной за -
да чи. При раз ра бот ке экс пе рт ной сис те мы долж -
на быть соз да на ба за дан ных ха рак тер ных па ра -
мет ров уз лов ге не ра то ров, из ме не ние ко то рых и
бу дет го во рить о на ли чии раз лич ных про цес сов в
конструк ции, а имен но:
/ собствен ные час то ты ко ле ба ний де та лей;
/ ха рак тер ные тем пе ра ту ры;
/ нап ря же ния;
/ собствен ные час то ты;
/ "гра фи чес кие об ра зы".
Вто рым ша гом ре ше ния за да чи дол жен стать
ана лиз из ме не ния ха рак тер ных па ра мет ров уз лов
ге не ра то ров в про цес се по яв ле ния де фек тов и
соз да ние ба зы зна ний, хра ня щей дан ные об из ме -
не нии ос нов ных па ра мет ров конструк ции в про -
цес се за рож де ния, раз ви тия и ко неч ном пов реж -
де нии уз лов. Пос коль ку раз ви тие схо жих де фек -
тов мо жет иметь оди на ко вые кар ти ны, то су дить о
Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І
УДК 621.313.32 ВАКУЛЕНКО А.Н., главн. констр. ГГ и КМПТ,
КОБЗАРЬ К.А., главн. конст. ТГ,
ТРЕТЬЯК А.В., канд. техн. наук, зав. сект. мех. расчетов
ГП завод "Электротяжмаш", Харьков,
ГАКАЛ П.Г., канд. техн. наук,
ОВСЯННИКОВА Е.А., МОРОЗИНСКИЙ М.И.,инж.,
Национальный аэрокосмический университет
им. Н.Е. Жуковского "ХАИ", Украина
Про ве ден ана лиз воз мож ных при чин воз ник но ве ния ава рий ных си ту а ций для гид ро ге не ра то ров (гид ро ге не ра -
то ров�дви га те лей) при раз лич ных ре жи мах ра бо ты. Де таль но вы пол нен ме ха ни чес кий рас чёт слож но нап ря жён -
но го сос то я ния од но го из эле мен тов конструк ции гид ро ге не ра то ра�дви га те ля. По ка за ны ве ли чи ны нап ря же ний,
тем пе ра тур и пе ре ме ще ний в рас чёт ном уз ле — меж по люс ная пе ре мыч ка. Обос но ван ме тод ис поль зо ва ния ней -
рон ных се тей для мо де ли ро ва ния ава рий ных си ту а ций гид ро ге не ра то ров, обес пе чи ва ю щий по иск оп ти маль но го
ре ше ния для пре до тв ра ще ния от ка за.
РАСПОЗНАВАНИЕ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ КРУПНЫХ
ГИДРОГЕНЕРАТОВ (ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ — ДВИГАТЕЛЕЙ)
ПУТЕМ МНОГОФАКТОРНОГО АНАЛИЗА
СЛОЖНОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ
Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І
Гідроенергетика України, 1—2/2015, ISSN 1812�92772424
Рис. 5. Изменение перемещений
Рис. 3. Изменение температуры
Рис. 4. Изменение напряжений
Рис. 1. Перемещение межполюсной перемычки
Рис. 2. График зависимости частоты вращения от времени
Гідроенергетика України, 1—2/2015, ISSN 1812�9277 2525
воз мож ном из ме не нии па ра мет ров сис те мы мож -
но бу дет лишь с оп ре де лён ной до лей ве ро ят нос -
ти, од на ко ре ко мен да ции по уст ра не нию бу дут
спо соб ны ре шить проб ле му до еe воз ник но ве ния,
что обес пе чит по вы ше ние на дёж нос ти и уве ли че -
ние сро ка эксплу а та ции ге не ра то ров.
Ана лиз це ле со об раз но вы пол нять с ис поль зо -
ва ни ем ал го рит мов, ко то рые поз во ля ют оп ре де -
лить при чин но/след ствен ные свя зи из ме не ния
ос нов ных па ра мет ров конструк ции. Учи ты вая
мно го фак тор ность за да чи, на и бо лее при ем ле мым
яв ля ет ся ал го ритм, ос но ван ный на при ме не нии
ней рон ных се тей.
Ре зуль та том ра бо ты ста нет экс пе рт ная сис те -
ма, ис поль зу ю щая ал го рит мы ней рон ных се тей,
ба зу дан ных и зна ний, и ко то рая в ре жи ме ре аль -
но го вре ме ни ста нет ана ли зи ро вать тех ни чес кое
сос то я ние ге не ра тор но го пар ка стан ции. По я вит -
ся воз мож ность прог но зи ро вать воз мож ность
воз ник но ве ния ава рий ных си ту а ций, отс ле жи -
вать не об хо ди мость про ве де ния рег ла ме нт ных
ра бот, обес пе чи вать бе за ва рий ную ра бо ту ге не ра -
то ра. Ба за зна ний бу дет объ е ди нять весь объ ем
ин фор ма ции о раз лич ных ава рий ных си ту а ци ях
на гид ро э ле кт рос тан ци ях Ук ра и ны, обес пе чи вать
даль ней шую воз мож ность са мо обу че ния в ре жи -
ме ре аль но го вре ме ни.
Та ким об ра зом, не об хо ди мо ре шить сле ду -
ю щие за да чи:
1. Ма те ма ти чес кое мо де ли ро ва ние из ме не -
ний "па ра мет ров конструк ции" для воз мож ных
ава рий ных си ту а ций:
1.1 теп ло вой рас чёт в но ми наль ном и кри ти -
чес ком ре жи ме;
1.2 ме ха ни чес кий рас чёт, учи ты ва ю щий раз -
лич ные ре жи мы ра бо ты;
1.3 оп ре де лить собствен ные час то ты ко ле ба -
ния уз лов;
1.4 ме ха ни чес кий рас чёт с учё том воз мож ных
пов реж де ний.
2. Соз дать ба зу зна ний ха рак тер ных раз ру ше -
ний и из ме не ний конструк ций при воз ник но ве -
нии де фек тов.
3. Раз ра бо тать ал го ритм, спо соб ный в ре жи ме
ре аль но го вре ме ни про из во дить ана лиз и конт -
роль сос то я ния уз лов и де та лей гид ро аг ре га та,
про во дить са мо обу че ние.
Оп ре де ле ние ха рак тер ных па ра мет ров уз ла.
На при ме ре уз ла "Меж по люс ная пе ре мыч ка", вы -
пол ня ю ще го функ ции со е ди не ния элект ри чес кой
це пи по лю сов меж ду со бой, рас смот рим ха рак -
тер ные наг руз ки, воз ни ка ю щие во вра ща ю щих ся
де та лях элект ри чес кой ма ши ны (ЭМ). Наг руз ки,
восп ри ни ма е мые уз лом, выз ва ны теп ло вым наг -
ре вом и действи ем цент ро беж ной си лы.
Дан ные, по лу чен ные в ре зуль та те ме ха ни чес -
ко го рас чё та, вы пол нен но го сог лас но ре ко мен да -
ци ям по про ек ти ро ва нию гид ро ге не ра то ров, сви -
де тель ству ют, что нап ря же ния в уз ле сос та вят не
бо лее 50 МПа, что удов лет во ря ет тре бо ва ни ям к
мед ным со е ди не ни ям. Од на ко дан ный рас чёт
име ет ряд су ще ст вен ных не дос тат ков, к ко то рым
сле ду ет от нес ти то, что узел был рас счи тан при
"ста ти чес ком" ре жи ме, мак си маль ная час то та
вра ще ния яв ля лась угон ной (пре дель но воз мож -
ная час то та вра ще ния ро то ра при на и бо лее неб ла -
гоп ри ят ном от ка зе сис те мы ре гу ли ро ва ния по да -
чи во ды в тур би ну), теп ло вые наг руз ки, а так же
из ме не ние наг руз ки во вре ме ни, не бы ли уч те ны.
На Рис. 1 при ве де но фо то с де фор ма ци ей меж по -
люс ной пе ре мыч ки в ре жи ме ко рот ко го за мы ка -
ния (КЗ).
При чи ны раз ру ше ния уз ла мог ли быть выз -
ва ны сле ду ю щи ми фак то ра ми: неп ра виль ная ра -
бо та ав то ма ти ки, по вы шен ное вре мя ра бо ты в ре -
жи ме КЗ, ра зуп роч не ние бол то во го со е ди не ния.
Как вид но из Рис. 2, до пов реж де ния пе ре мыч ки
из ме ни лась ге о мет рия конструк ции и ха рак тер -
ное теп ло вое по ле, о чем сви де тель ству ет из ме не -
ние цве та раз лич ных участ ков уз ла.
Для вы пол не ния бо лее точ но го рас чё та ме ха -
ни чес ких нап ря же ний в конструк ции бы ла раз ра -
бо та на мо дель, учи ты ва ю щая тем пе ра тур ные наг -
руз ки, из ме не ние час то ты вра ще ния во вре ме ни
(Рис. 2), из ме не ние ха рак те ра ох лаж де ния уз ла при
раз ных час то тах вра ще ния. Ос нов ные ме то ди ки
про ве де ния теп ло вых рас чё тов ука за ны в [4 —6].
Для ана ли за проч нос ти уз ла на всех ре жи мах
его ра бо ты с учё том теп ло во го сос то я ния ис поль -
зо вал ся ме тод ко неч ных эле мен тов, ре а ли зо ван -
ный в прог ра м мном комп лек се SolidWorks Si mu -
la tion.
Из ме не ние тем пе ра ту ры в раз лич ных точ ках
пе ре мыч ки с из ме не ни ем по вре ме ни предс тав ле но
на Ри с. 3. Гра фи ки из ме не ния нап ря же ний и пе ре -
ме ще ний предс тав ле ны на Ри с. 4, 5 со от ве т ствен но.
Как сле ду ет из по лу чен ных ре зуль та тов, из -
ме не ние тем пе ра тур но го ре жи ма ока зы ва ет вли я -
ние на ра бо ту вы ше у ка зан но го уз ла. Рас чёт поз во -
лил оп ре де лить не толь ко мак си маль ные нап ря -
же ния, но и ха рак тер их из ме не ния во вре ме ни.
Учет воз ник но ве ния раз лич ных пе ре ме ще ний в
конструк ции поз во ля ет спрог но зи ро вать раз ру -
ше ние конструк ции до его по яв ле ния. Для оцен ки
вре ме ни до раз ру ше ния бы ла при ме не на за ви си -
мость сред не го чис ла цик лов до раз ру ше ния от
амп ли ту ды пе ре мен ных нап ря же ний, по лу чен ных
на ос но ве экс пе ри мен таль ных дан ных. Оцен ка по -
ка за ла, что вре мя до раз ру ше ния уз ла с учё том ус -
та нов ки до пол ни тель ных упо ров сос та вит бо лее
Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І
30 000 цик лов, что со от ве т ству ет нор мам по про -
ек ти ро ва нию и эксплу а та ции гид ро ге не ра то ров.
Соз да ние экс пе рт ной сис те мы
За вер ша ю щим ша гом по раз ра бот ке экс пе рт -
ной сис те мы яв ля ет ся соз да ние ал го рит ма, вы -
пол ня ю ще го ана лиз при чин по яв ле ния, раз ви тия
и пре до тв ра ще ния пов реж де ний. Ал го ритм ис -
поль зу ет ней рон ные се ти (НС).
Вы бор струк ту ры НС осу ще с твля ет ся в со от -
ве т ствии с осо бен нос тя ми и слож ностью за да чи.
Кон фи гу ра ции НС опи са ны в [7—11] и дру гих из -
да ни ях. На Рис. 6 предс тав ле на прос тей шая мо -
дель ней рон ной се ти.
Од на из проб лем ис поль зо ва ния НС сос то ит
в том, что ес ли за да ча не мо жет быть све де на ни к
од но му из из ве ст ных ти пов, то раз ра бот чи ку при -
хо дит ся ре шать слож ную проб ле му син те за но вой
кон фи гу ра ции. При син те зе обыч но ру ко во д ству -
ют ся сле ду ю щи ми прин ци па ми: воз мож нос ти се -
ти воз рас та ют с уве ли че ни ем чис ла яче ек се ти,
плот нос ти свя зей меж ду ни ми и чис лом ис поль -
зу е мых эле мен тов; вве де ние об рат ных свя зей, на -
ря ду с уве ли че ни ем воз мож нос тей се ти, под ни ма -
ет воп рос о ди на ми чес кой ус той чи вос ти се ти;
слож ность ал го рит мов функ ци о ни ро ва ния се ти
(в том чис ле, нап ри мер, вве де ние нес коль ких ти -
пов си нап сов — воз буж да ю щих, тор мо зя щих и
др.) так же спо со б ству ет уси ле нию воз мож нос тей
НС. Про цесс функ ци о ни ро ва ния НС, то есть
сущ ность действий, ко то рые она спо соб на вы пол -
нять, за ви сит от ве ли чин си нап ти чес ких свя зей,
по э то му, за дав шись оп ре де лён ной струк ту рой
НС, от ве ча ю щей ка кой/ли бо за да че, раз ра бот чик
се ти дол жен най ти оп ти маль ные зна че ния всех
пе ре мен ных ве со вых ко эф фи ци ен тов (не ко то рые
си нап ти чес кие свя зи мо гут быть пос то ян ны ми).
Этот этап на зы ва ет ся обу че ни ем НС, и от то го,
нас коль ко ка че ст вен но он бу дет вы пол нен, за ви -
сит спо соб ность се ти ре шать пос тав лен ные пе ред
ней проб ле мы во вре мя эксплу а та ции. На эта пе
обу че ния кро ме па ра мет ра ка че ст ва под бо ра ве -
сов важ ную роль иг ра ет вре мя обу че ния. Как пра -
ви ло, эти два па ра мет ра свя за ны об рат ной за ви -
си мостью и их при хо дить ся вы би рать на ос но ве
комп ро мис са. Обу че ние НС долж но вы пол нять ся
пос ре д ством вве де ния дан ных, по лу чен ных в ре -
зуль та те ме ха ни чес ких рас чё тов с учё том прог но -
зи ро ва ния ава рий ных си ту а ций, с ис поль зо ва ни -
ем дан ных, по лу чен ных в про цес се эксплу а та ции
стан ции, пос ре д ством вве де ния ха рак тер ных из -
ме не ний па ра мет ров ра бо ты аг ре га та в раз лич ных
ус ло ви ях. Для вы пол не ния этих це лей предс тав -
ля ет ся воз мож ным ис поль зо вать Байе со вс кую
сеть — гра фи чес кую ве ро ят но ст ную мо дель,
предс тав ля ю щую со бой мно же ст во пе ре мен ных и
их ве ро ят но ст ных за ви си мос тей. Байе со вс кая
сеть поз во ля ет прог но зи ро вать, т.е. оп ре де лять
ве ро ят ность со бы тия при за дан ных при чи нах.
Ис поль зо ва ние Байе со вс кой се ти поз во лит
оп ре де лять ре сурс ра бо ты уз лов в ре аль ном вре -
ме ни, ос но вы ва ясь на ре жи мах ра бо ты ге не ра то -
ра, сиг на лах, пе ре да ва е мых с дат чи ков тем пе ра -
тур, дан ных о виб ра ци он ном сос то я нии.
В ка че ст ве ис ход ных дан ных долж ны быть
ис поль зо ва ны ос нов ные па ра мет ры, предс тав лен -
ные на при ме ре меж по люс ной пе ре мыч ки, для
всех уз лов и де та лей гид ро ге не ра то ра и их функ -
ци о наль ное из ме не ние.
Вы вод. На ос но ве вы шеиз ло жен но го мож но
сде лать вы вод — раз ра бот ка экс пе рт ной сис те мы
по обес пе че нию бе за ва рий ной ра бо ты аг ре га тов
ГЭС и ГА ЭС мо жет и долж на быть ре а ли зо ва на.
Учи ты вая су ще ст ву ю щие экс пе ри мен таль ные
дан ные и вы пол нен ные ме ха ни чес кие рас чё ты,
раз ра бот ка и внед ре ние экс пе рт ной сис те мы, спо -
соб ной про из во дить оцен ку тех ни чес ко го сос то я -
ния гид ро ге не ра то ров с вве де ни ем ука за ний по
уст ра не нию ава рий ных си ту а ций, предс тав ля ет ся
воз мож ным без ус та нов ки до пол ни тель ных сис -
тем конт ро ля, при ус ло вии ис поль зо ва ния уже
су ще ст ву ю щих на стан ци ях сис тем.
ЛИ ТЕ РА ТУ РА
1. Алек се ев А.Е. Конструк ция элект ри чес ких ма шин/Го -
су да р ствен ное энер ге ти чес кое из да тель ство/— Моск ва. —
1958. — 428 с.
2. Да ни ле вич Я.Б., Ка ша рс кий Э.Г. До ба воч ные по те ри в
элект ри чес ких ма ши нах/Го су да р ствен ное энер ге ти чес кое
из да ние. — Моск ва: — 1963. — 214с.
3. Да ни ле вич Я.Б. До ба воч ные по те ри в тур бо/ и гид ро -
ге не ра то рах /На у ка, Ле ни нг рад, — 1973. — 181 с.
4. Лав ренть ев М.Н., Ро ма нов В.Г., Ши ша тс кий С.П. Не -
кор ре кт ные за да чи ма те ма ти чес кой фи зи ки и ана ли за. — М.:
На у ка, 1980. — 288 с.
5. Коз до ба Л.А. Вы чис ли тель ная теп ло фи зи ка. — Ки ев.:
На у ко ва дум ка, 1992. — 276 с.
Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І
Гідроенергетика України, 1—2/2015, ISSN 1812�92772626
Рис. 6. Принцип работы нейронной сети
Гідроенергетика України, 1—2/2015, ISSN 1812�9277 2727
6. Мо де ли ро ва ние теп ло вых ре жи мов кос ми чес ко го ап -
па ра та и ок ру жа ю щей его сре ды./Под ред. акад. Пет ро ва Г.И.
— М.: Ма ши но ст ро е ние, 1971. — 380 с.
7. Уос сер мен Ф. Ней ро компь ю тер ная тех ни ка: те о рия и
прак ти ка. Пе ре вод на рус ский язык Ю.А. Зу ев, В.А. То че нов.
— 1992.
8. За ен цев И.В. Ней рон ные се ти: ос нов ные мо де ли.
Учеб ное по со бие к кур су "Ней рон ные се ти"
9. Lippman R.P. An introduction to computing with neurals
nets. IEEE Transactions on Acosufics, Speech and Signal
Processing. — 1987. — April, P. 4—22.
10. Perceptrons, by Marvin Minsky and Seymour Papert,
published by MIT Press, Cambridge Massachusetts, (1969)
11. Га луш кин А.И. Син тез мно гос лой ных сис тем рас поз -
на ва ния об ра зов. — М.: Энер гия, 1974.
Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І
© Вакуленко А.Н., Кобзарь К.А. , Третьяк А.В., Гакал П.Г., Овсянникова Е.А., Морозинский М.И., 2015
�
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
РАСЧЕТА МЕСТНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ДНА
УДК 556.537:532 ЩОДРО А.Е., докт. техн. наук,
проф. Национального университета водного хозяйства
и природопользования, г. Ровно
Показано доцільність раціонального комбінування глобального і локального підходів при розрахунках місцевих
розмивів біля берегів річок і річкових гідротехнічних споруд.
Показана целесообразность рационального комбинирования глобального и локального подходов при расчетах
местных размывов у берегов рек и речных гидротехнических сооружений.
ВВ
ра бо тах [1, 2] по ка за на не об хо ди мость
рас смот ре ния про цес са де фор ма ции
грун та как про цес са из ме не ния его ин -
тен сив нос ти во вре ме ни. Имен но та кой под ход да -
ет воз мож ность прос ле дить из ме не ния в ки не ма -
ти чес кой струк ту ре по то ка, свя зан ные с от но си -
тель но не боль ши ми из ме не ни я ми раз мы ва е мых
гра ниц по то ка на каж дом вре мен ном ин тер ва ле.
Наш под ход яв ля ет ся ло каль ным и в том смыс ле,
что ин тен сив ность вы но са грун та оп ре де ля ет ся на
дан ной вер ти ка ли по то ка (в дан ной точ ке дна), где
оп ре де ле ны все ло каль ные свой ства по то ка [2]
Но в дан ной ра бо те вво дит ся иное по ня тие ло -
каль нос ти воз дей ствия по то ка на дно.
Да лее по ка за на ме то ди чес ки це ле со об раз ная
диф фе рен ци а ция ус ло вий раз мы ва в свя зи с раз -
ны ми свой ства ми раз мы ва е мых грун тов, обус лов -
ли ва ю щих при ме не ние од но го из двух ме то ди чес -
ких под хо дов, опи сан ных ни же.
Рас смот рим осо бен нос ти вза и мо дей ствия
тур бу ле нт но го по то ка с рус лом. Це ле со об раз -
ность рас че тов раз мы ва в мел ко зер нис том и прак -
ти чес ки од но род ном грун те сле ду ет из со об ра же -
ний под хо да, ос но ван но го на за да нии ко эф фи ци -
ен та диф фу зии на но сов при их от ры ве от дна и
про ник но ве нии в по ток — εD. Ис хо дя из это го да -
лее раз ви та со от ве т ству ю щая те о ре ти чес кая кон -
цеп ция, на зы ва е мая кон век тив но/мас со об мен ной
или диф фу зи он ной [3]. Ка са тель ные тур бу ле нт -
ные нап ря же ния, действу ю щие на по ве рх нос ти
грун та, яв ля ют ся пер воп ри чи ной как сдви га от -
дель ных час тиц, ле жа щих на по ве рх нос ти, так и их
мас со во го сдви га. Рас смот рен так же воп рос о
пуль са ции ка са тель ных нап ря же ний, их вли я ния
на от рыв час тиц; о пуль са ци ях дав ле ния и их про -
ник но ве нии в грунт. Рас че ты, про ве ден ные на ос -
но ве раз ви той те о рии, по ка за ли, что все вы ше у по -
мя ну тые фак то ры учи ты ва ют ся зна че ни я ми εD.
Взаим ное вли я ние по то ка и его раз мы ва е мо го
ло жа ха рак те ри зу ет ся из ме не ни ем ге о мет ри чес -
ких очер та ний его гра ниц и из ме не ни ем ки не ма ти -
чес ких ус ло вий, свя зан ных как с из ме не ни ем ге о -
мет рии гра ниц, так и с на сы ще ни ем по то ка на но са -
ми. На ми ис поль зу ет ся так же ги по те за "за мо ро -
жен но го дна", ос но ван ная на том фак те, что по ток
прис по саб ли ва ет ся к из ме не ни ям фор мы дна
прак ти чес ки мгно вен но, а дно ме ня ет свою фор му
зна чи тель но мед лен нее. Раз мы ва ю щую спо соб -
ность по то ка мож но оце ни вать дву мя спо со ба ми:
/ по ка са тель ным нап ря же ни ям на дне и си ле,
пе ре да ва е мой от по то ка на не ко то рый учас ток
дна, бе зот но си тель но от дель ных час тиц, ле жа щих
на дне,
/ ли бо по си лам, действу ю щим на от дель ные
час ти цы и вы зы ва ю щим их срыв.
Со от ве т ствен но су ще ст ву ет два нап рав ле ния
в оцен ке ус ло вий на ча ла смы ва грун та или ка -
кой/то ха рак тер ной ста дии в раз ви тии про цес са
его вы мы ва. Пер вое нап рав ле ние на зо вем гло -
баль ным, а вто рое — ло каль ным под хо дом к оцен -
ке кри ти чес ких сос то я ний или ин тен сив нос ти
|