[發(fā)明專利]考慮耦合變冪數(shù)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)相似縮比實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210594872.X
• 申請(qǐng)日: 2022-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN115077826B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅忠;李雷;劉凱寧;周吉來
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué);東北大學(xué)佛山研究生院
• 主分類號(hào): G01M7/02
• 分類號(hào): G01M7/02;G06F17/16
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 陳麗;李洪福

1.一種考慮耦合變冪數(shù)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)相似縮比實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，包括：

S1、獲取轉(zhuǎn)子系統(tǒng)原型的幾何尺寸參數(shù)和材料參數(shù)；

S2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，確定幾何尺寸參數(shù)的縮放比例；

S3、利用耦合變冪數(shù)方法建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的原型與縮比模型之間的相似關(guān)系，冪數(shù)為隨縮放比例變化的函數(shù)；所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的相似關(guān)系中多個(gè)參數(shù)同時(shí)按照不同比例縮放；所述相似關(guān)系的輸入?yún)?shù)為幾何尺寸參數(shù)的縮放比例，輸出參數(shù)為振動(dòng)響應(yīng)的縮放比例；

S4、將幾何尺寸參數(shù)的縮放比例帶入所述相似關(guān)系，得到振動(dòng)響應(yīng)的縮放比例；

S5、對(duì)所述縮比模型進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，獲得的振動(dòng)響應(yīng)乘以振動(dòng)響應(yīng)的縮放比例，得到所述原型的振動(dòng)響應(yīng)；

其中，利用耦合變冪數(shù)方法建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的原型與縮比模型之間的相似關(guān)系，包括：

建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的原型與縮比模型之間的相似關(guān)系；

根據(jù)全微分理論確定所述相似關(guān)系中多個(gè)參數(shù)間耦合影響；所述相似關(guān)系中包括各個(gè)參數(shù)的考慮耦合影響的冪數(shù)；

建立冪函數(shù)，確定相似關(guān)系中各個(gè)參數(shù)的冪數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮耦合變冪數(shù)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)相似縮比實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮耦合變冪數(shù)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)相似縮比實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，確定幾何尺寸參數(shù)的縮放比例，包括：確定轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度的縮放比例。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮耦合變冪數(shù)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)相似縮比實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述冪函數(shù)以m個(gè)相似比區(qū)間的區(qū)間右端點(diǎn)作為輸入?yún)?shù)，輸出參數(shù)為m個(gè)冪數(shù)，表示為：

其中，λ₍₁₎,…,λ_(k),…,λ_(m)為相似比區(qū)間右端點(diǎn)；a、b為冪函數(shù)的系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種考慮耦合變冪數(shù)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)相似縮比實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，系數(shù)a和b通過以下方式確定：

對(duì)冪函數(shù)取對(duì)數(shù)：

將上式寫成矩陣形式：

B＝AP；

式中：

/

利用最小二乘法，代入輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)，得到系數(shù)矩陣P：

P＝(A^TA)^-1A^TB；

即可獲得系數(shù)a和b。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種考慮耦合變冪數(shù)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)相似縮比實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，m個(gè)相似比區(qū)間為：

其中，為幾何參數(shù)X_i的相似比的相似比區(qū)間左端點(diǎn)，Δ為幾何參數(shù)X_i的相似比的相似比區(qū)間右端點(diǎn)和左端點(diǎn)的差值。/