[發明專利]一種葉輪機械轉子葉片裝配優化排序方法

有效

• 申請號: 202010079813.X
• 申請日: 2020-02-04
• 公開（公告）號: CN111339610B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳衛;李全通;程禮;高星偉;陳煊;王志多
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/27;G06N3/006;G06N3/126;F04D29/60;F04D29/66;G06F119/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種葉輪機械轉子葉片裝配優化排序方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、針對單級葉盤建立安裝葉片后單級葉盤考慮葉片重量矩的總不平衡量的力學模型，根據建立的力學模型，安裝葉片后轉子的總不平衡量Z為：

其中，M為輪盤質量，m_i為第i個葉片的質量，x_e、y_e為輪盤偏心距在x、y軸上的分量，x_i、y_i為第i個葉片質心的x、y坐標，n為葉片數；

單級葉盤所產生的離心力為：

其中，為偏心距，為靜不平衡度；

裝上葉片后的輪盤離心力為：

其中，r_i為第i個葉片質心到軸心的距離，m_ix_i和m_iy_i為第i個葉片的重量矩在x、y坐標軸上的分量；

S2、仿照運籌學整數規劃中指派問題的解決思路對力學模型建立葉片配置問題的數學模型，葉片排布問題的數學模型如下：

其中，Z為輪盤安裝葉片后的總不平衡量，M為葉盤質量，x_e、y_e為葉盤偏心距在x、y軸上的分量，x_ij為變量0～1，其值只能是1或0，當第i個葉片安裝在第j個榫槽時x_ij＝1，當第i個葉片不安裝在第j個榫槽時x_ij＝0，c_ij為影響系數矩陣元素，表示第i個葉片安裝到第j個榫槽后產生的不平衡量，為葉片安裝到第j個榫槽后的質心半徑，m_i為第i個葉片的重量，n為葉片或榫槽總數，i為葉片編號，j為榫槽編號；

S3、利用遺傳算法求解步驟S2建立的數學模型，獲得葉片的優化排列順序。

2.根據權利要求1所述的葉輪機械轉子葉片裝配優化排序方法，其特征在于，步驟S3具體為：

S301、將問題的解進行編碼；

S302、生成初始化群體；

S303、選擇遺傳算子；

S304、基于轉子的不平衡量定義適應度函數；

S305、確定各個參數；

S306、迭代計算。

3.根據權利要求2所述的葉輪機械轉子葉片裝配優化排序方法，其特征在于，步驟S303中，根據求解問題，選擇運算使用輪盤賭選擇法，每個個體被選中的概率與其適應度大小成正比；交叉運算選擇基于次序的交叉算子，變異算子選擇基本位變異算子。

4.根據權利要求2所述的葉輪機械轉子葉片裝配優化排序方法，其特征在于，步驟S305中，參數包括群體大小M，遺傳運算的終止進化代數T，交叉概率p_c和變異概率p_m。