北京航空航天大学;中国航发沈阳发动机研究所洪杰获国家专利权
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龙图腾网获悉北京航空航天大学;中国航发沈阳发动机研究所申请的专利基于试验与仿真数据融合的转子不平衡状态识别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:CN116754134B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14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:202310411893.8,技术领域涉及:G01M1/16;该发明授权基于试验与仿真数据融合的转子不平衡状态识别方法是由洪杰;田静;闫琦;陈雪骑;马艳红设计研发完成,并于2023-04-18向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于试验与仿真数据融合的转子不平衡状态识别方法在说明书摘要公布了:本发明属于航空发动机振动监测技术领域,具体涉及一种基于试验与仿真数据融合的转子不平衡状态识别方法,包括:将转子划分为多个结构单元,确定待识别不平衡状态表征参数及数量;确定最小测量转速数,并生成转速序列;建立转子系统模型,并通过仿真计算建立待识别不平衡参数向振动测点截面振动响应的单向映射关系;对转速序列中各转速下采集的振动数据进行处理,获得各测点位置转速基频成分幅值及相位;将各转速下映射关系以及测试振动数据进行联立,建立不平衡参数方程并求解。本发明能够解决航空发动机可布置测点数量较少,无法获得足够数据以求解不平衡状态的问题,对工作状态下的复杂转子不平衡状态监测,以及故障的快速定位具有重要意义。
本发明授权基于试验与仿真数据融合的转子不平衡状态识别方法在权利要求书中公布了:1.基于试验与仿真数据融合的转子不平衡状态识别方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤1:划分转子结构单元,确定转子结构单元的待识别不平衡状态参数及数量; 步骤2:根据发动机内部布置的振动监测测点以及待识别不平衡状态参数的数量关系,确定可避免方程欠定的转子振动测量最小转速数,并选取测试转速; 步骤3:根据待识别不平衡状态参数建立转子系统有限元模型,用于计算转子在不同转速下由单位不平衡激励引起的振动响应,在转子结构单元质心处设有加载节点,用于施加不平衡力和力矩; 步骤4:根据步骤2中选取的测试转速,依次计算在单位不平衡力和力矩激励下的转子振动响应,在每一个测试转速下建立待识别不平衡状态参数向测点截面振动响应的单向映射关系; 步骤5:采用FFT算法,对步骤2中选取的各个测试转速下的试车振动数据进行处理,获得测点位置转速基频成分幅值及相位; 步骤6:采用步骤4得到的各个测试转速下的单向映射关系以及步骤5得到的测点位置转速基频成分幅值及相位,建立待识别不平衡状态参数求解方程; 步骤7:采用最小二乘法,求解待识别不平衡状态参数; 步骤1中,确定待识别不平衡状态参数及数量的具体方法为: 根据转子结构单元的特征,将转子结构单元划分为质量结构单元和弹性结构单元,将各质量结构单元的质心偏移量及质心偏移量的相位、惯性主轴倾斜角及惯性主轴倾斜角的相位角做为待识别不平衡状态参数; 记质量结构单元数为p,每个质量结构单元的待识别不平衡状态参数为4个,则转子结构单元的待识别不平衡状态参数总数量为4p,将待识别不平衡状态参数转换为复数形式,即对于第j个质量结构单元,进行如下操作: ; 其中,正体e为自然对数,正体i为单位虚数,上波浪号“”表示该量为复数,将待识别不平衡状态参数组合为向量形式:,为向量。
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