[發明專利]一種應用于直升機動部件振動趨勢分析的方法

有效

• 申請號: 201910451247.8
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110457731B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 沈勇;單添敏;王景霖;曹亮;林澤力;請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司上海航空測控技術研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種應用于直升機動部件振動趨勢分析的方法，其特征在于包括如下步驟：

1)基于提取的直升機飛行振動特征參數和對應的飛行狀態參數，采用關聯分析方法，選取與飛行振動特征參數相關的飛行狀態參數，并建立對應的飛行狀態參數集Φ；具體方法為：

1.1，利用標準化后的樣本數據，計算飛行振動特征參數變化Y與每個飛行狀態參數的變化X_i之間的相關性系數，并根據其大小選擇飛行狀態參數，相關性系數計算公式為其中為飛行狀態參數的方差，σ_Y為飛行振動特征參數的方差；x_i′_j為第i類參數的第j個樣本標準化后數據值，y′_j為飛行振動特征參數的第j個樣本標準化后數據值，μ_i′為第i類參數的標準化樣本的均值，μ_y′為參數的標準化樣本的均值，n為樣本量；

1.2，設飛行振動特征參數變化Y為隨機變量，經相關性分析后選取的飛行狀態參數變化為自變量X_i，且飛行狀態參數與飛行振動特征參數的關系模型滿足多變量線性回歸模型，采用基于回歸分析的方法建立飛行狀態參數與飛行振動特征參數的關系模型b為該回歸模型函數的相關系數，設顯著性水平為α，計算各飛行狀態參數的P值，若P值小于或等于顯著性水平α，則以對應的飛行狀態參數建立飛行狀態參數集Φ；

2)根據選取的飛行狀態參數，基于直升機初始飛行架次數據建立飛行振動特征參數的基準分布數據庫；

3)計算當前飛行架次下的直升機飛行振動特征參數的統計分布，同時根據當前飛行架次飛行狀態參數集Φ中飛行狀態參數的分布選取基準分布數據建立當前架次的基準分布，計算當前架次飛行振動特征參數統計分布與基準分布的重疊面積；具體方法為：

3.1針對當前飛行架次采用核密度估計的方法對其分布進行估計；

設X₁,X₂,…,X_n是取自一元連續總體的樣本，在任意點x處的統計分布為n為樣本點數，其中選擇高斯函數作為核函數，u為核函數自變量，窗寬h的估計值通過公式計算，其中σ為樣本標準差；

3.2根據當前飛行架次中飛行狀態參數集φ中參數變化范圍，選取基準分布數據建立基準狀態的統計分布g(x)；

3.3將基準狀態分布的統計分布g(x)和當前架次分布的統計分布f(x)在同一坐標軸上進行表示，將f(x)和g(x)的重疊面積即重疊度作為用于評價當前飛行架次狀態變化趨勢的評價指標；針對每一特征參數，f(x)和g(x)重疊度S的計算公式為：S即為用于評價當前飛行架次狀態變化趨勢的評價指標，其值在(0,1)區間范圍內呈遞減的趨勢；

4)建立對數歸一化函數，設定失效狀態下直升機飛行振動特征參數的統計分布與基準分布的重疊面積為S，分布偏離值為DI，對S和DI賦值計算確定對數歸一化函數參數的取值；具體為：

建立對數歸一化函數：其中S為計算得出的分布重疊度值，DI＝f(S)為分布偏離值，a為歸一化參數，計算公式為：設定動部件失效對應的分布重疊度值為10^-4，對應的分布偏離值為0.99；

5)基于上述對數歸一化函數得到飛行振動特征參數分布偏離值，作為趨勢分析的指標。

2.根據權利要求1所述的應用于直升機動部件振動趨勢分析的方法，其特征在于：步驟5)中，采用對數歸一化函數將重疊度映射為分布偏離值DI。

3.根據權利要求1所述的應用于直升機動部件振動趨勢分析的方法，其特征在于：飛行狀態參數包括旋翼轉速、發動機扭矩、大氣壓力、飛行高度、指示空速、機外大氣溫度、偏航角、俯仰角、橫滾角和三方向的加速度。