[發明專利]一種多軸振動相干函數譜的處理方法及系統

有效

• 申請號: 201910090862.0
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109799051B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 鄒學利;王海燕
• 申請（專利權）人: 航天科工防御技術研究試驗中心
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘

本發明公開了一種多軸振動相干函數譜的歸納處理方法，包括：收集線性振動時域數據；將線性振動時域數據轉換為六個自由度的時域數據；求出各自由度之間的相干函數，并找出所述相干函數的分布規律；確定相干函數平方的包容區間、均值的容差上下限估計和標準差的容差上下限估計；求出所述相干函數的容差上限和容差下限，進而得到所述相干函數的實測譜估計；將所述實測譜估計劃分成若干個頻段；得到所述相干函數在各頻段內的容差上下限，進而得到所述各個頻段內的相干函數平直譜估計；將所述各頻段內的相干函數平直譜估計首尾相連，即可得到所述相干函數的規范譜估計的容差范圍；調整控制儀將多軸振動系統的相干函數控制在所述容差范圍內。

技術領域

本發明涉及環境與可靠性試驗領域，特別是指一種多軸振動相干函數譜的處理方法及系統。

背景技術

振動測試在航空航天、汽車、土木工程和其他領域有著廣泛的應用，其中最前沿的技術是多軸振動試驗技術，該技術能在一定程度上考核試驗件的可靠性。多軸振動試驗譜包括自功率譜和相干函數譜，自功率譜的歸納處理技術已經比較成熟，而相干函數譜的歸納處理技術卻不夠完善，傳統的方法是根據實驗員的經驗進行設置，缺乏科學性，準確性低，不能很好地再現實際的工作環境。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種具有科學性、準確性高且可以很好地再現實際工作環境的多軸振動相干函數譜的處理方法及系統。

基于上述目的，本發明提供了一種多軸振動相干函數譜的歸納處理方法，包括：

收集多軸振動系統振動時檢測到的線性振動時域數據；

將所述線性振動時域數據轉換為六個自由度的時域數據；

根據所述六個自由度的時域數據，求出各自由度之間的相干函數，并找出所述相干函數的分布規律；

根據所述分布規律確定所述相干函數平方的包容區間、均值的容差上下限估計和標準差的容差上下限估計；

根據所述相干函數平方的包容區間、均值的容差上下限和標準差的容差上下限得到所述相干函數的容差上限和容差下限，進而得到所述相干函數的實測譜估計；

按照劃分原則將所述實測譜估計劃分成若干個頻段，每個頻段內的相干函數樣本近似服從同一正態分布；

將所述各個頻段內譜線的樣本歸并，按照統計容差法得到所述相干函數在各頻段內的容差上下限，進而得到所述各個頻段內的相干函數平直譜估計；

在雙對數坐標下，用直線將所述各頻段內的相干函數平直譜估計首尾相連，即可得到所述相干函數的規范譜估計的容差范圍；

調整控制儀將多軸振動系統的相干函數控制在所述容差范圍內。

在一些實施方式中，所述六個自由度的時域數據包括三個線性振動和三個角振動。

在一些實施方式中，所述相干函數的分布規律為所述相干函數服從自由度為平均次數兩倍的F分布，當自由度大于100時可用正態分布代替F分布。

在一些實施方式中，所述相干函數平方的包容區間為：

其中，μ為所述相干函數平方的總體均值，σ²為所述相干函數平方的總體方差，Z_(1-β)/2為標準正態分布的上側分位點，χ_β1和χ_β2分別為數據的包容概率為β的容差上限和容差下限，β為包容概率。

在一些實施方式中，所述相干函數的容差上限和容差下限為：