本发明专利技术公开了一种发动机叶片外物打击参数分析方法、装置、设备及介质。方法包括：获取发动机上各计算叶片经过各传感器的实际到达时刻，确定各计算叶片的转子转速；根据各计算叶片的转子转速和安装位置以及各传感器的安装位置，确定各计算叶片经过各传感器的理论到达时刻；根据各计算叶片的理论到达时刻、实际到达时刻与转子转速，计算各计算叶片的振动位移，确定被打击叶片；获取被打击叶片从开始被打击到被传感器监测到的时间差，以及自由振动位移、阻尼系数和共振频率，确定被打击叶片的幅值振动参数，根据幅值振动参数进行最大振幅回溯重构，对回溯出的最大振动幅值进行衰减比求解。通过对外物打击定量分析，为打击损伤提供了实验研究帮助。供了实验研究帮助。供了实验研究帮助。
【技术实现步骤摘要】
发动机叶片外物打击参数分析方法、装置、设备及介质
[0001]本专利技术涉及旋转叶片监测
，尤其涉及一种发动机叶片外物打击参数分析方法、装置、设备及介质。
技术介绍
[0002]发动机是国防和工业生产的关键设备，而叶片是发动机的核心部件，其健康运行与否对于发动机的平稳、安全高效运行具有重大意义。发动机运行过程叶片承受复杂的冲击载荷，容易产生振动问题，而叶片振动导致的疲劳断裂故障和事故尤为突出。因此，对叶片进行振动监测是非常有必要的，通过跟踪叶片振动幅值、频率等参数的变化，可以达到故障预警的目的。
[0003]外物打击是影响发动机安全运行的重要事件，对外物打击造成的叶片振动进行监测并识别振动参数，可为叶片损伤定量评价提供依据。现有技术中，叶尖计时算法是目前监测叶片振动的主流方法，但是因发动机安装传感器数量有限，这种基于叶尖传感器的叶尖计时算法具有严重欠采样性，从而导致难以直接获得发动机遭受外物打击时的振动参数。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种发动机叶片外物打击参数分析方法、装置、设备及介质。
[0005]本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，本公开实施例中提供了一种发动机叶片外物打击参数分析方法，所述方法包括:
[0007]获取发动机上各计算叶片经过各传感器的实际到达时刻，并根据各所述实际到达时刻，确定各所述计算叶片的转子转速；
[0008]根据各所述计算叶片的转子转速和安装位置，以及各所述传感器的安装位置，确定各所述计算叶片经过各所述传感器的理论到达时刻；
[0009]根据各所述计算叶片的理论到达时刻、实际到达时刻与转子转速，计算各所述计算叶片经过各所述传感器的振动位移，并根据各所述振动位移确定被打击叶片；
[0010]获取所述被打击叶片从开始被打击到被所述传感器监测到的时间差，以及所述被打击叶片的自由振动位移、阻尼系数和共振频率，确定所述被打击叶片被打击后的幅值振动参数，根据所述幅值振动参数进行最大振幅回溯重构，并对回溯出的最大振动幅值进行衰减比求解。
[0011]进一步地，所述计算所述被打击叶片被打击后的幅值振动参数，包括：
[0012]所述被打击叶片被打击后的幅值振动参数的计算公式为：
[0013][0014]其中，A为所述被打击叶片被打击后的自由振动的幅值振动参数，y为自由振动位移，为所述被打击叶片从开始被打击到被所述传感器监测到的时间差，ζ为所述被打击叶片的阻尼系数，ω
i
为所述被打击叶片的共振频率，θ为预设调整参数。
[0015]进一步地，所述根据各所述振动位移确定被打击叶片，包括：
[0016]对各所述计算叶片的振动位移进行监测，记录各所述计算叶片中第一个出现异常振动位移的目标计算叶片，并获取所述目标计算叶片第一次被所述传感器监测到被外物打击的打击开始时刻；
[0017]确定所述振动位移最剧烈的计算叶片为所述被打击叶片。
[0018]进一步地，所述获取所述被打击叶片从开始被打击到被所述传感器监测到的时间差，包括：
[0019]记录所述被打击叶片出现异常振动位移的打击监测时刻；
[0020]根据所述打击开始时刻与所述打击监测时刻，计算所述时间差。
[0021]进一步地，所述获取所述被打击叶片的自由振动位移，包括：
[0022]基于所述被打击叶片被打击后的异常振动位移与被打击前的正常振动位移，提取各所述传感器的安装角度；
[0023]通过对齐各所述传感器的安装角度去除同步振动位移，得到所述被打击叶片的自由振动位移。
[0024]进一步地，所述获取所述被打击叶片的阻尼系数和共振频率，包括：
[0025]根据各所述计算叶片的振动位移以及所述发动机升速或降速过程中出现的共振区间，进行同步振动参数辨识，得到各所述计算叶片的共振转速与倍频数；
[0026]计算各所述计算叶片的共振转速与倍频数的积值，并将各所述积值作为各所述计算叶片的共振频率；
[0027]根据所述传感器的数量和安装位置，以及各所述计算叶片的共振频率和振动位移，确定各所述计算叶片的阻尼系数。
[0028]进一步地，所述根据所述幅值振动参数进行最大振幅回溯重构，并对回溯出的最大振动幅值进行衰减比求解，包括：
[0029]通过调整所述幅值振动参数的计算公式中的时间差进行最大正方向振动以及最大负向振动位移的回溯重构，得到回溯位移；
[0030]对比所述回溯位移与所述振动位移，并根据各所述计算叶片的叶片安装间隔角度、各所述传感器的安装间隔角度以及所述转子转速，计算所述最大振动幅值的衰减比。
[0031]第二方面，本公开实施例中提供了一种发动机叶片外物打击参数分析装置，所述装置包括：
[0032]获取模块，用于获取发动机上各计算叶片经过各传感器的实际到达时刻，并根据各所述实际到达时刻，确定各所述计算叶片的转子转速；
[0033]确定模块，用于根据各所述计算叶片的转子转速、安装位置和各所述传感器的安装位置，确定各所述计算叶片经过各所述传感器的理论到达时刻；
[0034]计算模块，用于根据各所述计算叶片的理论到达时刻、实际到达时刻与转子转速，计算各所述计算叶片经过各所述传感器的振动位移，并根据各所述振动位移确定被打击叶
片；
[0035]回溯模块，用于计算所述被打击叶片被打击后的幅值振动参数，根据所述幅值振动参数进行最大振幅回溯重构，并对回溯出的最大振动幅值进行衰减比求解。
[0036]第三方面，本公开实施例中提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中所述的发动机叶片外物打击参数分析方法的步骤。
[0037]第四方面，本公开实施例中提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中所述的发动机叶片外物打击参数分析方法的步骤。
[0038]本申请的实施例具有如下优点：
[0039]本申请实施例提供的发动机叶片外物打击参数分析方法，方法包括：获取发动机上各计算叶片经过各传感器的实际到达时刻，并根据各所述实际到达时刻，确定各所述计算叶片的转子转速；根据各所述计算叶片的转子转速和安装位置，以及各所述传感器的安装位置，确定各所述计算叶片经过各所述传感器的理论到达时刻；根据各所述计算叶片的理论到达时刻、实际到达时刻与转子转速，计算各所述计算叶片经过各所述传感器的振动位移，并根据各所述振动位移确定被打击叶片；获取所述被打击叶片从开始被打击到被所述传感器监测到的时间差，以及所述被打击叶片的自由振动位移、阻尼系数和共振频率，确定所述被打击叶片被打击后的幅值振动参数，根据所述幅值振动参数进行最大振幅回溯重构，并对回溯出的最大振动幅值进行衰减比求解。本专利技术对外物打击进行了定量分析，并解决了叶尖本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发动机叶片外物打击参数分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取发动机上各计算叶片经过各传感器的实际到达时刻，并根据各所述实际到达时刻，确定各所述计算叶片的转子转速；根据各所述计算叶片的转子转速和安装位置，以及各所述传感器的安装位置，确定各所述计算叶片经过各所述传感器的理论到达时刻；根据各所述计算叶片的理论到达时刻、实际到达时刻与转子转速，计算各所述计算叶片经过各所述传感器的振动位移，并根据各所述振动位移确定被打击叶片；获取所述被打击叶片从开始被打击到被所述传感器监测到的时间差，以及所述被打击叶片的自由振动位移、阻尼系数和共振频率，确定所述被打击叶片被打击后的幅值振动参数，根据所述幅值振动参数进行最大振幅回溯重构，并对回溯出的最大振动幅值进行衰减比求解。2.根据权利要求1所述的发动机叶片外物打击参数分析方法，其特征在于，所述计算所述被打击叶片被打击后的幅值振动参数，包括：所述被打击叶片被打击后的幅值振动参数的计算公式为：其中，A为所述被打击叶片被打击后的自由振动的幅值振动参数，y为自由振动位移，为所述被打击叶片从开始被打击到被所述传感器监测到的时间差，ζ为所述被打击叶片的阻尼系数，ω
i
为所述被打击叶片的共振频率，θ为预设调整参数。3.根据权利要求2所述的发动机叶片外物打击参数分析方法，其特征在于，所述根据各所述振动位移确定被打击叶片，包括：对各所述计算叶片的振动位移进行监测，记录各所述计算叶片中第一个出现异常振动位移的目标计算叶片，并获取所述目标计算叶片第一次被所述传感器监测到被外物打击的打击开始时刻；确定所述振动位移最剧烈的计算叶片为所述被打击叶片。4.根据权利要求3所述的发动机叶片外物打击参数分析方法，其特征在于，所述获取所述被打击叶片从开始被打击到被所述传感器监测到的时间差，包括：记录所述被打击叶片出现异常振动位移的打击监测时刻；根据所述打击开始时刻与所述打击监测时刻，计算所述时间差。5.根据权利要求4所述的发动机叶片外物打击参数分析方法，其特征在于，所述获取所述被打击叶片的自由振动位移，包括：基于所述被打击叶片被打击后的异常振动位移与被打击前的正常振动位移，提取各所述传感器的安装角度；通过对齐各所述传感器的安装角度去除同步振动位移，得到所述被打击叶...
【专利技术属性】
技术研发人员：王树慧，王维民，李天晴，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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