本发明专利技术提供一种给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法及装置，所述方法包括：对稀疏样本空间中的每个样本点分别进行非线性响应分析，确定所有样本点对应的稳态响应曲线；所述样本点分别对应影响给水泵转子的非线性稳态响应的物理参数；对所述稳态响应曲线进行特征点标注，将所述稳态响应曲线分成多个分支；通过归一化转速，将分支后的稳态响应曲线映射至三维空间；基于所述归一化转速，确定所述三维空间中的稳态响应边界；将所述三维空间中的稳态响应边界映射至二维空间，确定二维空间中的稳态响应边界。本发明专利技术提供的给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法，可以实现确定转子稳态响应不确定性量化结果。实现确定转子稳态响应不确定性量化结果。实现确定转子稳态响应不确定性量化结果。
【技术实现步骤摘要】
给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法及装置
[0001]本专利技术涉及海洋核动力平台
，尤其涉及一种给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法及装置。
技术介绍
[0002]作为海洋核动力平台动力系统的核心部件，给水泵转子工作在高转速的恶劣环境下，其动力学参数对其本身的物理参数和边界条件极为敏感。因此，在给水泵转子的运行过程中，参数的不确定性波动会给转子的非线性动力学特性带来明显影响。典型不确定性因素包括：轴承支撑参数不确定性、材料属性参数不确定性和动静间隙不确定性。当多个参数同时存在不确定性，即参数不确定性发生叠加时，会使得实际工况状态下的给水泵转子动力学特性明显偏离设计状态，导致转子出现超出预期的振动响应加剧或引发继发性故障，影响动力系统的安全可靠性。因此，在给水泵转子的设计过程，需要考虑不确定性因素的影响，加深对给水泵转子动力学特性的理解，提高设计水平，保证转子的安全可靠运行。
[0003]目前，传统的给水泵转子非线性稳态响应不确定性量化方法存在以下两方面的缺陷：第一，当前关于给水泵转子动力学特性的研究几乎都未考虑不确定性因素，大多以确定性的方式开展研究，欠缺成熟有效的研究方法；第二，在非线性气动载荷和非线性故障力的共同作用下，给水泵转子的稳态响应曲线会会出现打结现象，一个转速下存在不少于一个稳态解，此时传统的区间方法会失效。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法及装置，用以解决现有技术中传统区间方法无法针对多解问题进行不确定性量化的缺陷，实现扩展传统区间方法的应用范围。
[0005]本专利技术提供一种给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法，包括：
[0006]对稀疏样本空间中的每个样本点分别进行非线性响应分析，确定所有样本点对应的稳态响应曲线；所述样本点分别对应影响给水泵转子的非线性稳态响应的物理参数；
[0007]对所述稳态响应曲线进行特征点标注，将所述稳态响应曲线分成多个分支；
[0008]通过归一化转速，将分支后的稳态响应曲线映射至三维空间；
[0009]基于所述归一化转速，确定所述三维空间中的稳态响应边界；
[0010]将所述三维空间中的稳态响应边界映射至二维空间，确定二维空间中的稳态响应边界。
[0011]在一些实施例中，所述对稀疏样本空间中的每个样本点分别进行非线性响应分析，确定所有样本点对应的稳态响应曲线之前，还包括：
[0012]确定影响给水泵转子非线性稳态响应的物理参数；
[0013]基于改进后的切比雪夫多项式零点方法，对所述物理参数进行抽样，确定稠密样本空间；
[0014]采用稀疏网格方法，对所述稠密样本空间进行抽样，确定稀疏样本空间。
[0015]在一些实施例中，对稀疏样本空间中的每个样本点分别进行非线性响应分析，确定所有样本点对应的稳态响应曲线之前，还包括：
[0016]基于非线性迭代求解方法，构建给水泵转子动力学模型。
[0017]在一些实施例中，所述基于所述归一化转速，确定所述三维空间中的稳态响应边界，包括：
[0018]基于所述归一化转速，分别确定与转速和响应幅值对应的多项式代理模型；
[0019]基于所述多项式代理模型，确定所述三维空间中的稳态响应边界。
[0020]在一些实施例中，所述通过归一化转速，将所述稳态响应曲线映射至三维空间，包括：
[0021]将所述稳态响应曲线在二维空间坐标系中的坐标(Ω，A)变换为在三维空间坐标系中的坐标
[0022]其中，Ω为转速，A为响应幅值，为归一化转速；
[0023]的计算公式如下：
[0024][0025]其中，Ω
max,j
为第j个频响曲线分支的最大转速值，Ω
min,j
为第j个频响曲线分支的最小转速值。
[0026]在一些实施例中，所述特征点包括以下至少一项：折返点、极小值点或极大值点。
[0027]根据本专利技术提供的一种给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析装置，包括：
[0028]第一确定模块，用于对稀疏样本空间中的每个样本点分别进行非线性响应分析，确定所有样本点对应的稳态响应曲线；所述样本点分别对应影响给水泵转子的非线性稳态响应的物理参数；
[0029]标注模块，用于对所述稳态响应曲线进行特征点标注，将所述稳态响应曲线分成多个分支；
[0030]映射模块，用于通过归一化转速，将分支后的稳态响应曲线映射至三维空间；
[0031]第二确定模块，用于基于所述归一化转速，确定所述三维空间中的稳态响应边界；
[0032]第三确定模块，用于将所述三维空间中的稳态响应边界映射至二维空间，确定二维空间中的稳态响应边界。
[0033]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法。
[0034]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法。
[0035]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法。
[0036]本专利技术提供的给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法及装置，通过归一化转速，将原直角坐标系空间中的频响曲线转换到了三维空间，通过在三维空间中进行不确定性量化，最后将结果转换到二维空间，获得原直角坐标系空间中的不确定性量化结果，不仅扩展了传统区间方法的应用范围，还可以消除频响曲线的虚假共振峰现象。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1是本专利技术实施例提供的给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法的流程示意图之一；
[0039]图2是本专利技术实施例提供的改进的切比雪夫多项式零点示意图；
[0040]图3是本专利技术实施例提供的稠密样本空间和稀疏样本空间的对比示意图；
[0041]图4是本专利技术实施例提供的稳态响应曲线的示意图；
[0042]图5是本专利技术实施例提供的归一化转速后的稳态响应曲线的示意图之一；
[0043]图6是本专利技术实施例提供的归一化转速后的稳态响应曲线的示意图之二；
[0044]图7是本专利技术实施例提供的不确定性量化结果的示意图；
[0045]图8是本专利技术实施例提供的给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法的流程示意图之二；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法，其特征在于，包括：对稀疏样本空间中的每个样本点分别进行非线性响应分析，确定所有样本点对应的稳态响应曲线；所述样本点分别对应影响给水泵转子的非线性稳态响应的物理参数；对所述稳态响应曲线进行特征点标注，将所述稳态响应曲线分成多个分支；通过归一化转速，将分支后的稳态响应曲线映射至三维空间；基于所述归一化转速，确定所述三维空间中的稳态响应边界；将所述三维空间中的稳态响应边界映射至二维空间，确定二维空间中的稳态响应边界。2.根据权利要求1所述的给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法，其特征在于，所述对稀疏样本空间中的每个样本点分别进行非线性响应分析，确定所有样本点对应的稳态响应曲线之前，还包括：确定影响给水泵转子非线性稳态响应的物理参数；基于改进后的切比雪夫多项式零点方法，对所述物理参数进行抽样，确定稠密样本空间；采用稀疏网格方法，对所述稠密样本空间进行抽样，确定稀疏样本空间。3.根据权利要求1所述的给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法，其特征在于，对稀疏样本空间中的每个样本点分别进行非线性响应分析，确定所有样本点对应的稳态响应曲线之前，还包括：基于非线性迭代求解方法，构建给水泵转子动力学模型。4.根据权利要求1所述的给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法，其特征在于，所述基于所述归一化转速，确定所述三维空间中的稳态响应边界，包括：基于所述归一化转速，分别确定与转速和响应幅值对应的多项式代理模型；基于所述多项式代理模型，确定所述三维空间中的稳态响应边界。5.根据权利要求1所述的给水泵转子稳态响应的数字化归一化区间分析方法，其特征在于，所述通过归一化转速，将所述稳态响应曲线映射至三维空间，包括：将所述稳态响应曲线在二维空间坐标系中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑召利，李勇，柯志武，肖颀，林原胜，赵振兴，王苇，马灿，劳星胜，曹光明，何涛，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：
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