إن تشكيل المحاور المركبة هي أجزاء أساسية في نظام الطاقة في السفينة، ولها عمر التعب له تأثير كبير على سلامة تشغيل السفينة وكفاءتها الاقتصادية. ومن ثم، فإن التنبؤ بحياة التعب للقائمين على المحاور المركبة يطرح مسألة هامة. وسوف تقدم هذه الورقة معلومات عن التقدم المحرز في البحوث المنهجية والتطبيقية المتعلقة بتوقع العمر المتوقع عند التعب في المحاور الملحنية للسفينة، وذلك بهدف توفير مرجع مفيد للشركات.
طريقة توقع الحياة التعب
اختبار التعب: التنبؤ بفترات التعب من خلال اختبارات التعب في المختبرات أو المواقع، ومحاكاة العمل الفعلي للقائقات الملحنية، والحصول على بيانات الأداء التعب لمختلف مستويات الإجهاد وعدد الدورات.
تحليل العناصر المحدودة: تحليل الإجهاد في المحاور الملحية باستخدام برمجيات العناصر المحدودة، للتنبؤ بتوزيع الإجهاد وتركيز الإجهاد في مختلف ظروف العمل، ومن ثم تقييم العمر المتوقع للتعب.
طريقة ميكانيكا التكسير: استناداً إلى نظرية ميكانيكا التكسير، يمكن توقع العمر التعب للحقائق الملحنية من خلال تحليل الآليات الناشئة عن التصدع وتوسعه.
التشبيك العصبي: التعلم والتدريب على عدد كبير من بيانات اختبار التعب باستخدام خوارزميات الشبكة العصبية من أجل وضع نماذج تنبؤية من أجل التنبؤ السريع بفترة التعب في المحاور المدمجة.
التقدم في البحوث التطبيقية
تحسين تقنيات اختبار التعب: مع تطور تقنيات الاختبار ومعداته، تحسنت درجة دقة وكفاءة اختبارات التعب بدرجة كبيرة. وفي الوقت نفسه، طبقت على نطاق واسع تقنيات اختبار التعب في ظروف معينة مثل التعب المتعدد المحاور والإرهاق بسبب الحرارة.
تحسين أساليب التحليل الفوقية المحدودة: أدى التحديث المستمر لبرمجيات العناصر المحدودة إلى زيادة دقة وموثوقية تحليل الإجهاد والتوقعات المتعلقة طول العمر عند التعب في المحاور المعدنية. وفي الوقت نفسه، أدى تطبيق وظائف عليا مثل التحليل الاقتران بين الميادين المتعددة، والتحليل غير الخطي للمواد، إلى زيادة دقة التنبؤ.
التوسع في خوارزميات الشبكة العصبية: يتزايد استخدام خوارزميات الشبكة العصبية في فترات التعب في المحاور المرنية. ومن خلال تحسين بنية الشبكة العصبية وخوارزميات التدريب، يمكن تحسين دقة نماذج التنبؤية وطاقاتها الشاملة، وتقديم دعم قوي للتطبيقات العملية.
دفع البحوث المتعددة التخصصات: تشمل توقعات طول العمر التعب بالنسبة لالملحقات المركبة مجالات متعددة التخصصات مثل علم المواد، الميكانيكا، علوم الحاسوب. وتساعد الدراسات المتعددة التخصصات على الجمع بين المعارف والتكنولوجيا في مختلف المجالات، وتعزيز الابتكار والتطوير في مجال إسقاطات طول العمر عند التعب.
ويجري تطوير وتحسين أساليب التنبؤ بطول الحياة التعب بالنسبة لقائقات المركبة، فضلا عن زيادة نطاق ودقة طرائق التنبؤات. ومع التقدم المستمر في تقنيات الاختبار، وأساليب التحليل الفوقية المحدودة، وخوارزميات الشبكة العصبية، وتعزيز البحوث المتعددة التخصصات والمتقاطعة، فإن توقع العمر المتوقع للتعب للقائمات المركبة المرانية سيكون أكثر دقة وموثوقية، وسيدعم بقوة التشغيل الآمن للسفن وزيادة الفوائد الاقتصادية.
