一种变转速下的同步振动叶端定时信号重构方法技术

本申请公开了一种变转速下的同步振动叶端定时信号重构方法，该方法包括：步骤1，根据采集到的叶片同步振动多频信号的阶比谱的谱稀疏度和叶片同步振动多频信号的最高振动阶次，确定传感器布局信息，并根据传感器布局信息，安装叶端传感器，其中，布局信息包括传感器分布位置和传感器数量；步骤2，计算安装叶端传感器的旋转叶片的间隔角度，并根据采集到的实际时间脉冲信号，生成多传感器叶端定时振动矩阵；步骤3，构建压缩感知模型，计算多传感器叶端定时振动矩阵的l

A reconstruction method of timing signal at the blade end of synchronous vibration at variable speed

【技术实现步骤摘要】
一种变转速下的同步振动叶端定时信号重构方法
本申请涉及叶片振动非接触检测的
，具体而言，涉及一种变转速下的同步振动叶端定时信号重构方法。
技术介绍
航空发动机运行状态的好坏直接关系到飞机的飞行性能及安全性能。而航空发动机的旋转叶片作为其关键部件之一，在离心力和气动力等循环交变载荷作用下振动，容易诱发高周疲劳损伤，产生微小裂纹并出现裂纹扩展，甚至可能导致叶片断裂，造成巨大安全隐患。而通过在线检测并分析叶片的振动信号，能及早发现叶片裂纹，对于保障发动机正常运行、防范重大事故具有重要意义。针对航空发动机旋转叶片振动在线检测技术难题，叶端定时测量技术以其测量方法简单、精度高、安装方便且能同时对所有叶片的振动进行非接触在线测量的突出优点，成为该领域的前沿技术，具有广阔的应用前景。叶端定时测量技术通过在机匣上沿周向安装的一组传感器获取叶片到达传感器的时间，而转速信号则由键相传感器获得。若假定叶片不发生振动，则每一个叶片到达传感器的时间可以通过转速信号、叶端与轴心的距离、周向传感器的安装角等计算得到，称之为理论到达时间。实际工作中叶片发生振动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变转速下的同步振动叶端定时信号重构方法，其特征在于，该方法包括：/n步骤1，根据采集到的叶片同步振动多频信号的阶比谱的谱稀疏度S和所述叶片同步振动多频信号的最高振动阶次E

【技术特征摘要】
1.一种变转速下的同步振动叶端定时信号重构方法，其特征在于，该方法包括：
步骤1，根据采集到的叶片同步振动多频信号的阶比谱的谱稀疏度S和所述叶片同步振动多频信号的最高振动阶次Emax，确定传感器布局信息，并根据所述传感器布局信息，安装叶端传感器，其中，所述布局信息包括传感器分布位置C和传感器数量I；
步骤2，计算安装所述叶端传感器的旋转叶片的间隔角度，并根据采集到的实际时间脉冲信号，生成多传感器叶端定时振动矩阵；
步骤3，构建压缩感知模型，计算所述多传感器叶端定时振动矩阵的l0范数最小解，并将所述l0范数最小解的傅里叶反变换，记作叶端定时重构信号。


2.如权利要求1所述的变转速下的同步振动叶端定时信号重构方法，其特征在于，该步骤1中，具体包括：
步骤11，根据所述所述阶比谱和所述最高振动阶次，确定所述叶端传感器的传感器数量I和传感器分布C；
步骤12，根据传感器数量I和传感器分布位置C，选取感知矩阵Φ中的列元素，生成矩阵ΦM，并计算矩阵ΦM的条件数，其中，条件数的计算公式为：



式中，σmax(ΦM)为矩阵ΦM的最大特征值，σmin(ΦM)为矩阵ΦM的最小特征值；
步骤13，当判定所述条件数与预设阈值之间差值的绝对值最小时，选取对应的传感器数量I和传感器分布位置C，生成所述传感器布局信息。


3.如权利要求1所述的变转速下的同步振动叶端定时信号重构方法，其特征在于，该步骤2中，具体包括：
步骤21，根据传感器分布位置，计算安装所述叶端传感器的旋转叶片的所述间隔角度αi，其中，间隔角度计算公式为：



式中，i为安装位置的编号，αi为第i号安装位置ci与第1号安装位置之间的间隔角度，L为传感器安装位置数量；
步骤22，根据间隔角度αi、相对角度θk以及采集到的实际时间脉冲信号，计算叶端振动位移，其中，叶端振动位移的计算公式为：



式中，为第k个旋转叶片旋转n圈后...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨拥民，胡海峰，官凤娇，沈国际，陈绥毓，詹驰，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43