[發(fā)明專利]一種基于矩估計(jì)法的密封動(dòng)力特性系數(shù)數(shù)值獲取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811172389.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN109388885A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張萬福;尹露;顧乾磊;陳璐琪;王應(yīng)飛;王佳蓉;秦鵬博;吳可欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種基于矩估計(jì)法的密封動(dòng)力特性系數(shù)數(shù)值獲取方法，用于對(duì)氣缸的密封動(dòng)力特性系數(shù)進(jìn)行獲取，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，將所述氣缸的密封中心記為靜子中心O，并將該靜子中心O作為以X為橫坐標(biāo)，Y為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)系的原點(diǎn)來建立(X，Y)坐標(biāo)系；

步驟2，設(shè)定所述氣缸的轉(zhuǎn)子在t時(shí)刻的偏心位置上以橢圓軌跡進(jìn)行渦動(dòng)，并將所述偏心位置作為渦動(dòng)中心，記坐標(biāo)為(x₀，y₀)，則得到橢圓的渦動(dòng)軌跡的位移方程；

步驟3，在所述(X，Y)坐標(biāo)系中，對(duì)時(shí)間變量t進(jìn)行求導(dǎo)，得到所述轉(zhuǎn)子的軌跡的渦動(dòng)速度的函數(shù)表達(dá)式；

步驟4，根據(jù)轉(zhuǎn)子小位移渦動(dòng)理論即當(dāng)所述轉(zhuǎn)子的軸心繞所述靜子中心O做小位移渦動(dòng)時(shí)，密封中的流體激振力與所述轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)位移、渦動(dòng)速度成線性關(guān)系，并滿足關(guān)系式：

步驟5，根據(jù)矩估計(jì)法原理，設(shè)定所述轉(zhuǎn)子所受的流體激振力F_X1,F_Y1,F_X2,F_Y2,……,F_Xn，F(xiàn)_Yn是總體F_X,F_Y的一個(gè)樣本，且所述轉(zhuǎn)子所受流體激振力F_X，F(xiàn)_Y由計(jì)算流體力學(xué)得到，F(xiàn)_x1，F(xiàn)_y1，F(xiàn)_x2，F(xiàn)_y2，……，F(xiàn)_xn，F(xiàn)_yn是相應(yīng)于樣本F_X1,F_Y1,F_X2,F_Y2,···,F_Xn，F(xiàn)_Yn的一個(gè)樣本值，K_xx，K_xy，K_yx，K_yy，C_xx，C_xy，C_yx，C_yy是待估參數(shù)，所述轉(zhuǎn)子所受流體激振力的概率密度記為f(F_x，F(xiàn)_y；K_xx，K_xy，K_yx，K_yy，C_xx，C_xy，C_yx，C_yy)；

步驟6，設(shè)定總體樣本的所述轉(zhuǎn)子所受的所述流體激振力F_X，F(xiàn)_Y中前8階矩存在，則得到8個(gè)密封動(dòng)力特性系數(shù)的函數(shù)表達(dá)式：

且所述轉(zhuǎn)子所受的所述流體激振力的樣本矩的表達(dá)式為：

步驟7，根據(jù)所述矩估計(jì)法原理以及式(2)，得到所述8個(gè)密封動(dòng)力特性系數(shù)的聯(lián)立方程組：

步驟8，根據(jù)式(3)和式(4)得到：

而后用A_i分別代替式(4)和(5)中的μ_i，且i＝1，2，3，4，5，6，7，8，得到：

將式(6)中的8個(gè)參數(shù)分別作為所述8個(gè)密封動(dòng)力特性系數(shù)的估計(jì)量，該估計(jì)量為矩估計(jì)量，所述矩估計(jì)量的觀察值為矩估計(jì)值，根據(jù)該矩估計(jì)值通過所述矩估計(jì)法原理得到所述8個(gè)密封動(dòng)力特性系數(shù)，

其中，式(1)-(6)中，F(xiàn)_x表示x方向流體激振力；F_y表示y方向流體激振力；X表示x方向渦動(dòng)位移；Y表示y方向渦動(dòng)位移；表示x方向渦動(dòng)速度；表示y方向渦動(dòng)速度；K_xx表示x方向直接剛度；K_xy表示x方向交叉剛度；K_yy表示y方向直接剛度；K_yx表示y方向交叉剛度；C_xx表示x方向直接阻尼；C_xy表示x方向交叉阻尼；C_yy表示y方向直接阻尼；C_yx表示y方向交叉阻尼。