[發明專利]雙轉子系統高壓轉子及低壓轉子連接節點的檢查方法

有效

• 申請號: 202011335291.1
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112487575B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 陳茉莉;羅貴火;陳麗佳
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F17/16;G06F119/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

1.一種雙轉子系統高壓轉子及低壓轉子連接節點的檢查方法，其特征在于，檢查對象為不含靜子部件、轉子軸向方向平行于任一笛卡爾坐標系方向的雙轉子模型的高壓轉子及低壓轉子間連接節點；該檢查方法包括以下步驟：

(1)導出雙轉子結構的網格模型數據，其中含有高壓轉子及低壓轉子的軸段部件、單元、節點及中介軸承數據；

軸段部件數據包括軸段部件編號，各軸段部件上的所有單元編號以及每個單元上的所有節點編號；

節點數據包括節點編號及其六自由度坐標值，六自由度坐標值依次為節點在笛卡爾坐標系OXYZ中X、Y、Z三個方向的坐標值以及節點繞X、Y、Z三個方向的角度坐標值；

中介軸承數據包括中介軸承編號及各中介軸承上兩個連接節點編號；

(2)從軸段部件數據中，依次讀取各個軸段部件編號及所含單元，然后根據單元數據讀取該軸段的節點數據，提取出軸段部件編號、軸段部件包含的所有單元編號、單元包含的所有節點編號，所有節點的坐標值，構造軸段矩陣P，軸段矩陣P表達式為

q為屬于高壓轉子及低壓轉子軸組件的軸段部件總個數；

p_i為軸段部件編號，i＝1,2,…,q；

P_i為軸段部件p_i的矩陣；

I為元素全部為1的列向量；

L_i為軸段部件p_i所包含的單元總數；

e_ij為軸段部件p_i的第j個單元編號，j＝1,2,…,L_i；

m_i為軸段部件p_i單元節點數，同一軸段部件的單元節點數相同；

n_ijk為單元e_ij的第k個節點編號，k＝1,2,…,m_i；

N_ijk為節點n_ijk的坐標值，它是1×6的行向量，x_ijk、y_ijk、z_ijk依次為節點n_ijk在笛卡爾坐標系OXYZ中X、Y、Z三個方向的坐標值；θ_ijk、ψ_ijk依次為節點繞X、Y、Z三個方向的角度坐標值，在建模未加載時，有

(3)令i＝1，讀取矩陣P中的子矩陣P₁中的節點編號，形成節點數據集合A₀＝{n_1jk|j＝1,2,…,L₁，k＝1,2,…,m₁}及軸段部件編號集合B₀＝{p₁}；

(4)令B＝B₀；構造另一軸段部件編號集合C₀，令表示空序列，i＝2；

(5)讀取子矩陣P_i；

(6)令

(7)若軸段P_i存在某一節點n_ijk，有n_ijk∈A₀，則構造集合L_i，k＝1,2,…,m_i}；令否則，

(8)令i＝i+1，A₀＝A，B₀＝B，C₀＝C；重復步驟(5)和(7)，直至完成子矩陣P_q的讀取；

(9)令i＝1，構造集合D和E，令D＝C，E＝B，

(10)若D中的第i元素所代表的軸段編號為d_i，對軸段d_i對應的子矩陣重復步驟(5)～(8)，直至icard(D)，完成D中最后一個元素對應編號的軸段讀取，其中card(D)表示集合D的長度；

(11)判斷E＝B是否成立，若不成立，轉入步驟(12)，否則轉入步驟(13)；

(12)重復步驟(9)～(11)；

(13)對集合B中的軸段，在所有軸段中查找X、Y、Z三個方向最大和最小坐標值，分別記為x_Bmax、x_Bmin、y_Bmax、y_Bmin、z_Bmax、z_Bmin，計算集合B中軸段在三個方向的跨度，分別為x_B0＝x_Bmax-x_Bmin、y_B0＝y_Bmax-y_Bmin、z_B0＝z_Bmax-z_Bmin，求取三個方向的最大跨度s_zB＝max{x_B0,y_B0,z_B0}；

(14)對集合D中的軸段，在所有軸段中查找X、Y、Z三個方向最大和最小坐標值，分別記為x_Dmax、x_Dmin、y_Dmax、y_Dmin、z_Dmax、z_Dmin，計算集合D中軸段在三個方向的跨度，分別為x_D0＝x_Dmax-x_Dmin，y_D0＝y_Dmax-y_Dmin，z_D0＝z_Dmax-z_Dmin，求取三個方向的最大跨度s_zD＝max{x_D0,y_D0,z_D0}；

(15)若s_zBs_zD，則B為低壓轉子軸段集合，D為高壓轉子軸段集合；反之則B為高壓轉子軸段集合，D為低壓轉子軸段集合；輸出軸段編號集合B和D，并標識出高壓轉子軸段及低壓轉子軸段；

(16)依次導出各中介軸承的兩個連接節點，形成二維連接節點對矩陣K，表示為

c為中介軸承的個數；h_v、l_v分別表示編號為v的中介軸承上的兩個連接節點編號，稱它們為第v個連接節點對，v＝1,2,…,c；

(17)令v＝1，構造不合理的連接節點對編號集合R和R₀，令

(18)對中介軸承的連接節點h_v和l_v，組成集合{h_v，l_v}，若，則令

(19)令v＝v+1，R₀＝R；

(20)若vc，判斷集合是否為真，若是，則連接節點合理，反之輸出R中的元素，R中的元素是不合理連接節點對編號；若v≤c，重復步驟(18)和步驟(19)。