السلوك النمطي هندسي متكرر ، الجزء الأول
By د. علي البدري | الدورية | أكتوبر 1، 2020
دقيقة واحدة للقراءة
بتطبيق مفهوم الفراكتال على الأداء الميكانيكي للسلالم المتحركة، تم اختزال مسارات الخطوات الذكية المسجلة من سلم متحرك غير مُحمّل إلى قيم تعقيد واحدة، وهي البُعد الفراكتالي Df، باستخدام تقنية قياس الخطوات المشابهة لطرق الطول متعددة الدقة. وقد أظهرت مقاييس الإجهاد الموضوعة بعد تحليل العناصر المحدودة علاقات خطية لوغاريتمية متسقة، مما مكّن من تقدير Df على الرغم من تعطل أحد المقاييس. تُظهر الرسومات البيانية الأولية ارتباطات ضعيفة ولكنها واعدة بين Df وإجهادات الخطوات القصوى والمتوسطة المقاسة. تشير النتائج إلى أن Df يُمكنه تحديد جودة المسار، وتصنيف السلالم المتحركة وترتيبها حسب حالة البناء والصيانة، ودعم التنبؤ بتوافرها الميكانيكي. سيتم دراسة تأثيرات حمولة الركاب على Df في دراسة لاحقة.
نشر مفهوم الفركتل في ارتباطه بالأداء الميكانيكي وتوافر السلالم المتحركة لخدمة الركاب
تم جمع وتنزيل آثار البيانات من نظام "الخطوة الذكية" الإلكتروني ، والذي تم تشغيله في سلم متحرك غير محمل للكشف عن دقات القلب في السلم المتحرك. تم قياس آثار البيانات كقيم مفردة ، باستخدام مفهوم البعد الكسري (
). تم نشر أسلوب ناجح لتحديد Df لكل تتبع. تم تحقيق علاقة خطية متسقة ومعقولة على مقياس لوغاريتمي ولوغاريتمي.
تصنيف وتصنيف السلالم المتحركة إلى أ
يمكن للمجموعة أن تفتح مبادرات جديدة في ربط هذه القيم بالأداء الميكانيكي وتوافر السلالم المتحركة لخدمة الركاب. سوف تعطي انعكاسًا موثوقًا للعملية الميكانيكية وجودة أنظمة السلالم المتحركة الفرعية. على سبيل المثال،
يمكن أن تعطي القيم انعكاسًا كميًا حقيقيًا لجودة المسارات في مناطق مختلفة من السلم المتحرك. يمكن ربط مستويات إجهاد الخطوة بجودة المسارات ، وبالتالي بقيمة
.
المقدمة
منذ تقديم الخطوة الذكية لصناعة السلالم المتحركة ، استخدمها مؤلفك وفريقه على نطاق واسع في مجموعة واسعة من أنواع السلالم المتحركة. [1] تم نشر الخطوة الذكية لاكتشاف "نبضات القلب" للسلالم المتحركة. يعطي التتبع من نبضات القلب بيانات رقمية ممتازة حول الصحة الميكانيكية للسلالم المتحركة: فهو يوضح مدى سلاسة أو تقريبية تشغيله ، ويحدد التفاعل بين الخطوة والمكونات الميكانيكية المختلفة بالداخل ، ويعطي معلومات مباشرة ودقيقة حول مستوى الضغوط والانحرافات التي تحتها شريط خطوة السلم المتحرك. يمكنه أيضًا تحديد مستويات الاهتزاز داخل السلم الكهربائي.
أصبحت الخطوة الذكية أداة كشف حيوية في صيانة السلم المتحرك. يمكن تخزين مستويات الإجهاد والانحراف والاهتزاز في نظامها الإلكتروني. يمكن الاتصال بالنظام الإلكتروني عبر البلوتوث بالقرب من السلم المتحرك (نصف قطره 15 مترًا تقريبًا) أو على مسافات أكبر باستخدام البلوتوث مع الإنترنت.
الهدف من هذا العمل ، أولاً ، تحديد الإشارات من الخطوة الذكية والتعامل معها بسهولة وموثوقية. ثم ، والأهم من ذلك ، هو استخدام القيم لتصنيف جودة وموثوقية السلم المتحرك. سيتم تحقيق ذلك باستخدام مفهوم
، والتي تم استخدامها لقياس مدى تعقيد الإشارة الإلكترونية / التتبع. بشكل عام ، يمكن تحليل التعقيد في المجال الزمني ومجال التردد وفضاء الطور للنظام. يتطلب التحليل في مجال التردد تحويل فورييه للإشارة ، بينما يتطلب التحليل في فضاء الطور تضمين البيانات في مساحة ذات أبعاد أعلى. بالمقابل
هو مقياس وصفي كمي ، وهو رقم واحد يحدد مقدار تعقيد الإشارة. [2]
تمت دراسة ونمذجة الأفكار الجديدة لإيجاد أنظمة ميكانيكية ديناميكية غير خطية قد يكون لها تطبيق مباشر على عمليات التصنيع من الآلات والطحن والدرفلة وما إلى ذلك. الهدف من هذا التحقيق هو تحديد ما إذا كان يمكن قياس الإشارات من أداة مثل الخطوة الذكية باستخدام
مفهوم.
المنهجية المستخدمة لتحديد 
تم استخدام تقنية خطوة القياس هنا لتحديد
. تم كتابة برنامج كمبيوتر في Microsoft Excel لتحديد
ورسم البيانات. منهجيتنا تشبه إلى حد بعيد طريقة طول الحل المتعدد ، والتي استخدمها العديد من الباحثين. [3-5]
الخطوات في السلسلة الزمنية = s = {s (0)، s (1)، s (2)، s (3)،. . .s (n)} بطول n للنشوة. يتم تمثيل كل نقطة في المؤامرة بـ (xi، yi) عندما تكون i = 1، 2، 3،. . .ن. قيم xi هي حدود ، وقيم yi هي قيم إحداثي. المسافة الإقليدية بين نقطتين (x1، y1) و (x2، y2) هي:
يتم حساب الطول الإجمالي لمنحنى الدقة لأول مرة على النحو التالي:
ويلاحظ أنه عندما تصبح الدقة أكثر خشونة ، يصبح الطول المقدر للسلسلة الزمنية أقل دقة. كرر ما سبق للحصول على درجات دقة مختلفة ، (r = r1 ، r2 ، r3 ، r4 ،. .rp ، حيث rp هي الدقة القصوى التي يتم بها حساب طول المنحنى.
من خلال رسم رسم بياني لوغاريتمي لوغاريتمي (1 / rk) مقابل (Lr) وحساب المنحدر ، يتم حساب البعد الكسري من:
تم بناء خطوة ذكية للتشغيل في سلم متحرك تم تجديده بالكامل. تم تركيب ثمانية مقاييس إجهاد في مواقع مختلفة في الخطوة (الشكل 1). تم وضع المقاييس في مواقع حرجة في الخطوة بعد إجراء محاكاة تحليل العناصر المحدودة على نموذج ثلاثي الأبعاد للخطوة. تم تحميل الخطوة عن طريق إجراء اختبارات التفاضل المحوري والالتواء والسلسلة وفقًا للتوصيات الواردة في معيار BS EN 3.
النتائج والمناقشة
يوضح الشكل 2 بيانات آثار مقاييس الإجهاد التسعة ، والتي تم تنزيلها من الخطوة الذكية بعد تشغيل السلم المتحرك لأكثر من 15 دقيقة. لسوء الحظ ، مقياس الضغط لا. 2 طور عطل ؛ لذلك ، يتم تجاهل البيانات من هذا المقياس. يعطي شكل الآثار (عدد القمم والقيعان) إشارة واضحة إلى مدى سلاسة أو خشونة المسارات في مناطق مختلفة من السلم المتحرك. يمكن أن تظهر القمم العالية أو المنخفضة جدًا في التتبع مكان حدوث أحداث استثنائية. سيتم مناقشة هذا الموضوع بعمق في أ
مقال في المستقبل.
يوضح الشكل 3 مخططات اللوغاريتمات لجميع المقاييس التسعة. تم تحديد D لكل مقياس (الجدول 1). تُظهر المخططات علاقات خطية جيدة مع المنحدرات المقدرة بسهولة ، وبالتالي ،
.
يتم رسم العلاقة بين الضغوط القصوى والمتوسط المقاسة مقابل قيم المقدرة
. على الرغم من وجود علاقات ضعيفة بين المعلمات في المؤامرة ، إلا أن الرسوم البيانية تشير إلى إمكانية وجود علاقة مثيرة للاهتمام بينهما. هذا يشجعنا على المضي قدما في مزيد من التحقيقات.
استنتاجات
شجعتنا الأنماط المنهجية والقابلة للتكرار والمتسقة للآثار من الخطوة الذكية على تحديد جودة هذه الآثار إلى القيم باستخدام مفهوم البعد الكسري. لقد أثبتت هذه الدراسة ذلك
يمكن استخدامها كأداة لتصنيف وتصنيف السلالم المتحركة في الترتيب ، اعتمادًا على جودة البناء والتصميم ونظام الصيانة. كما يقترح إمكانية الارتباط
القيم للعديد من المتغيرات الأخرى ، مثل الحد الأقصى ومتوسط مستويات الإجهاد في نطاق الخطوة. تأثير تحميل الركاب ومستويات الإجهاد المتولدة على
ستتم دراستها في مقال متابعة.
مراجع حسابات
[1] أ. البدري. "خطوط الأنابيب تصبح ذكية لمراقبة تآكل السلالم المتحركة" ، الكمبيوتر الأسبوعي (07/01/2008).
[2] بي إس راغافيندرا ود. نارايانا دوت. "حساب الأبعاد الكسورية للإشارات باستخدام طريقة العد الصندوقي متعدد الحلول ،" الأكاديمية العالمية للعلوم والهندسة والتكنولوجيا 37 (2010).
[3] د. شيانو وإي توتانيسكو. "تطبيق Fractal Signal" ، جامعة بيستي ، قسم الاتصالات والحاسوب.
[4] A. Zlatintsi و P. Maragos ، "التحليل النمطي متعدد النطاقات لإشارات الآلات الموسيقية مع التطبيق للاعتراف ،" معاملة IEEE على الصوت والكلام والمعالجة ، المجلد. 21 ، لا. 4 (أبريل 2013).






















