• Description

The final goal of this class is to learn how to prevent failures in advance through various failure cases that can occur in high-speed turbomachinery and to learn possible countermeasures in case of failures. For this, it is essential to understand the mechanism of failure, and it is necessary to understand the various mechanical elements constituting the rotating machineries and the vibration characteristics of the rotating bodies. In the first part of this class, you will study the vibration characteristics of a rotating bodies. Understanding the vibration characteristics of the rotating bodies is essential to help the physical understanding of the signals acquired from the rotor system. By studying the physical understanding of vibration, data plotting, and rotordynamics theory, you will be prepared to learn about complex failure problems, machine malfunctions, and detection. From the middle part onwards, it deals with specific kinds of failures that can occur in most rotating machineries. Some basic methods for machine malfunction and detection are described here. First, the definition of rotating machine malfunction and what the failure means in terms of operation and performance is covered. You will learn how to detect and identify malfunctions using changes in various vibration characteristics, especially the role of system stiffness between the location where the malfunction occurs and the location where the vibration is measured. The latter part deals with the diagnostic criteria for rotating body that are covered by various international standards, and learns about various signal measurement methods dealt with in the rotating body. There are no prerequisite courses required to take this class, and big data and machine learning are not covered.

• 수업개요

본 수업의 최종 목표는 고속 터보기계에서 발생가능한 다양한 고장사례를 통해 고장을 미리 예방하는 방법과, 고장 발생시 가능한 대처 방안에 대해 학습한다. 이를 위해서는 고장의 메커니즘에 대한 이해가 필수적이며, 회전기계를 구성하는 다양한 기계요소와 회전체의 진동특성에 대한 이해가 선행되어야 한다. 본 수업의 앞부분 에서는 회전체의 진동특성에 대해 학습한다. 회전체 진동특성에 대한 이해는 회전체 시스템에서 습득한 신호에 대해 물리적 이해를 돕기 위해 반드시 필요하다. 진동의 물리적 이해, 데이터 플로팅 및 회전체동역역학 이론을 학습함으로써 복잡한 고장 문제, 기계 오작동 및 감지에 대해 학습할 준비를 마련된다. 중반부 이후 부터는 대부분의 회전 기계에서 발생 가능한 특정한 종류의 고장에 대해 다룬다. 여기서는 기계의 오작동 및 감지에 대한 몇 가지 기본적인 방법이 설명된다. 먼저 회전기계 오작동의 정의와, 동작 및 성능 측면에서 고장이 의미하는 것에 대해 다룬다. 다양한 진동특성의 변화를 이용하여 오작동을 감지하고 식별하는 방법에 대해 학습하며, 특히 오작동이 발생하는 위치와 진동을 측정하는 위치 사이에서 시스템의 강성이 하는 역할에 대해 학습할 것이다. 후반부 에서는 다양한 국제표준에서 다루는 회전체 고장진단 기준을 다루며, 회전체에서 다루는 다양한 신호 계측법에 대해 학습한다. 본 수업을 수강하기 위해서 필요한 선수강 과목은 없으며 빅데이터 및 기계학습에 대해서는 다루지 않는다.

• Keywords (키워드)

rotating machinery(회전기계), signal processing (신호처리), rotordynamics, vibration(진동), malfunction (오작동), 고장진단 (fault diagnosis)