用于航空发动机振动排故的数字孪生方法技术

本发明专利技术具体涉及用于航空发动机振动排故的数字孪生方法，该方法主要通过收集发动机的振动测试数据集，采用发动机振动数字孪生模型对每台发动机的试验数据进行训练，得到每台发动机的振动权重模型；判断动机的地面试车实验数据代入到振动权重模型中的振动状态，最终找出振动超标的发动机；并比较振动超标发动机的装配参数和转子平衡参数的极值，判定问题零件的所在位置。目的在于通过引入环境参数、状态参数、控制参数以及振动参数，并基于发动机振动机理，构建振动数字孪生模型，得到装配参数与整机振动之间的关联关系，从而缩短发动机整机的研制和制造周期。机的研制和制造周期。机的研制和制造周期。

【技术实现步骤摘要】
用于航空发动机振动排故的数字孪生方法


[0001]本专利技术属于航空发动机故障诊断
，具体涉及用于航空发动机振动排故的数字孪生方法。

技术介绍

[0002]航空发动机作为现代工业的“明珠”，是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现，也是国家安全和大国地位的重要战略保障。目前，制造技术的差距是我国与发达国家航空发动机技术差距的主要因素。装配作为制造过程中的最终环节，决定了发动机的质量、性能以及振动水平，而在实际工程中，由于制造装配公差的存在，且发动机零部件众多，给装配公差与振动之间的影响关系研究带来了困难，实际过程中因装配不当造成振动超差的现象时有发生，且超差原因很难定位到具体公差参数，因而会造成多次装配返工，从而增加人工成本和制造周期，影响工厂生产效率。
[0003]航空发动机振动产生因素众多，其中最主要的是原因在于转子部件的不平衡，除了转子自身的不平衡量外，各零部件装配相对位置的变化也会导致转子部件的不平衡。研究表明，公差的配合不当即装配不当会引入振源，进而影响整机振动，在工厂试车检验环节进行振动量检查时便会出现振动超标现象，此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于航空发动机振动排故的数字孪生方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：收集发动机的振动测试数据集，振动测试数据集为数台发动机试验数据的集合，并对振动测试数据集中的数据进行筛选、分析和处理；S2：采用发动机振动数字孪生模型对每台发动机的试验数据进行训练，得到每台发动机的振动权重模型；S3：计算每一个振动权重模型的精度；S4：若振动权重模型精度在阈值范围内，则进入下一步；若振动权重模型精度超过阈值范围，则返回步骤S1对数据进行检查分析处理并重新进行模型的训练；S5：依次将所有发动机的地面试车实验数据分别代入到每一个振动权重模型中进行振动数字化试验，获得振动数字化试验矩阵；S6：对步骤S5中的振动数字化试验矩阵，按发动机的振动状态进行分析，找出振动超标的发动机；S7：比较振动超标发动机的装配参数和转子平衡参数的极值，与其他发动机的装配参数和转子平衡参数相应的极值的大小，判定问题零件的所在位置。2.根据权利要求1所述的用于航空发动机振动排故的数字孪生方法，其特征在于：步骤S2中所述的发动机振动数字孪生模型包括特征输入层、耦合网络层和振动映射网络层；所述耦合网络层提取特征输入层的所有参数进行耦合后，传输到振动映射网络层；所述特征输入层包括发动机内各零件或部件所输入的特征参数。3.根据权利要求1所述的用于航空发动机振动排故的数字孪生方法，其特征在于：步骤S2中所述的发动机振动数字孪生模型，根据发动机内部的物理运行机理或者气体流向，顺序构成三个振动输出子网络，所述振动输出子网络包括特征输入层、耦合网络层和振动映射网络层；后位振动输出子网络的特征输入层，包含了前位振动输出子网络的特征输入层中所有的特征参数。4.根据权利要求1
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3任一项所述的用于航空发动机振动排故的数字孪生方法，其特征在于：步骤S6中所述的找出振动超标发动机的具体方法为：比较各个发动机在同一个振动权重模型中，所获取的数个振动特征参数值，若振动特征参数值大于设定值，则判定为振动超标发动机。5.根据权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐轲，肖洪，肖达盛，王栋欢，周磊，陈果，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：