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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种转子系统数字孪生模型动态演化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118313184B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410261151.6，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种转子系统数字孪生模型动态演化方法是由马磊明;姜斌;郭勤涛;陆宁云;肖玲斐设计研发完成，并于2024-03-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种转子系统数字孪生模型动态演化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种转子系统数字孪生模型动态演化方法。首先，分别建立转子系统各部件的有限元模型并进行模型修正获得模型修正后转子系统仿真模型；其次，结合剩余刚度理论，分别从轴承磨损、螺栓松动和结构疲劳三个方面分析转子系统状态随着工况和服役时间变化的动态演化过程曲线；然后，分别采集模型修正后转子系统仿真模型和转子系统试验台在变工况不同演化状态下生成的仿真数据和实验数据，并基于多目标优化算法分析多变量演化的关联性，进而获得准确的转子系统状态动态演化过程曲线；最后，将获得的准确的转子系统状态动态演化过程曲线输入到模型修正后转子系统仿真模型中获得转子系统动态演化数字孪生模型。

本发明授权一种转子系统数字孪生模型动态演化方法在权利要求书中公布了：1.一种转子系统数字孪生模型动态演化方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1、分别建立偏心盘、轴、轴螺栓、轴承座、支架、支架螺栓、轴承的有限元模型，分别获取偏心盘、轴、轴螺栓、轴承座、支架、支架螺栓、轴承的实物，对实物进行模态试验，然后基于模态试验结果修正所建立的有限元模型，接着对修正后的有限元模型进行装配得到模型修正后的转子系统仿真模型； 步骤S2、分别分析转子系统随着工况变化和服役时间的不断增加，轴承磨损、螺栓松动和结构疲劳的状态演化过程，并利用剩余刚度理论绘制轴承磨损、螺栓松动和结构疲劳状态演化曲线；具体实现过程为： 步骤S2.1、将偏心盘、轴、轴螺栓、轴承座、支架、支架螺栓、轴承的实物装配成转子系统，分析随着转子系统工况变化和服役时间的不断增加，轴承磨损的状态演化过程，并利用剩余刚度理论绘制轴承磨损状态演化曲线： 其中，为修正后的在转速n下的轴承基本额定寿命；n为轴承转速；C为轴承基本额定动载荷；η为轴承寿命指数；fp为载荷系数；Fr为径向载荷；为寿命修正系数；随着轴承磨损状态不断演化，轴承剩余刚度变化如下： 其中，Eb0为轴承的初始刚度参数；Ebn为由于轴承磨损造成的剩余刚度；为轴承服役时间； 步骤S2.2、分析随着转子系统工况变化和服役时间的不断增加，轴螺栓以及支架螺栓松动的状态演化过程，并利用剩余刚度理论绘制轴螺栓以及支架螺栓松动状态演化曲线： 测量不同阶段的轴螺栓以及支架螺栓的扭矩，根据如下公式计算得到轴螺栓或支架螺栓的紧固力： Ff＝Tfκd4 其中，Tf为轴螺栓或支架螺栓的紧固扭矩；Ff为轴螺栓或支架螺栓的紧固力；κ为扭矩系数；d为轴螺栓或支架螺栓的标称直径；随着轴螺栓或支架螺栓的松动状态不断演化，轴螺栓或支架螺栓的连接剩余刚度变化如下： 其中，Eq0为轴螺栓或支架螺栓的连接的初始刚度参数；Eqn为轴螺栓或支架螺栓松动造成的剩余刚度；Tt为服役时间t时刻的轴螺栓或支架螺栓的紧固扭矩； 步骤S2.3、分析随着转子系统工况变化和服役时间的不断增加，结构疲劳的状态演化过程，并利用剩余刚度理论绘制结构疲劳状态演化曲线： 计算转子系统的结构疲劳寿命如下： 其中，Sb为材料的抗拉强度；Sae为材料的疲劳极限；为材料的形状参数；ψ为材料的比例参数；进一步转子系统结构的疲劳损伤如下： 其中，NS为与应力水平S对应的材料的疲劳寿命；ν为单位时间的应力循环次数；θ为应力变化区间对应的时间；D为结构疲劳损伤；pS为应力振幅的概率密度函数，求解如下： 其中，变量变量变量D3＝1-D1-D2；变量变量变量变量其中，；m0、m1、m2和m4为与工况条件相关的参数；γ表示不规则因素；随着结构疲劳状态不断演化，结构剩余刚度变化如下： Bn＝B0-B0-BND9 其中，Bn为结构疲劳造成的剩余刚度；B0为转子系统的初始刚度；BN为转子系统结构疲劳刚度损失； 步骤S3、分别基于步骤S1获得的模型修正后转子系统仿真模型和转子系统试验台在变工况不同演化状态下采集仿真数据和实验数据，并基于多目标优化算法分析多变量演化的关联性进而改进步骤S2获得的轴承磨损、螺栓松动和结构疲劳状态演化曲线，最终获得准确的转子系统状态动态演化过程曲线； 步骤S4、将步骤S3获得的准确的转子系统状态动态演化过程曲线输入到步骤S1获得的模型修正后转子系统仿真模型中获得转子系统动态演化数字孪生模型。

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