一种用于航空发动机振动评估的数字孪生方法技术

本发明专利技术属于航空发动机振动评估技术领域，具体涉及一种用于航空发动机振动评估的数字孪生方法。具体技术方案为：利用待评估发动机的物理试验数据训练振动数字孪生模型，得到待评估发动机振动孪生体，将待评估发动机振动孪生体在振动数字孪生空间开展数字化振动试验，将物理试验数据与数字试验数据组成振动结果矩阵，根据振动结果矩阵计算振动得分，根据振动得分进行振动水平评级。在振动数字孪生空间内展开任意试验台以及任意时间节点的振动数字化试验，节省试验资源成本、人力成本以及周期成本，可以对出厂发动机的振动情况进行更全面的维度检查评价，完善发动机振动可靠性的约束边界，使得出厂发动机的安全性和使用寿命更高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于航空发动机振动评估的数字孪生方法


[0001]本专利技术属于航空发动机故障诊断与健康管理
，具体涉及一种用于航空发动机振动评估的数字孪生方法。

技术介绍

[0002]航空发动机运行过程中，过高的振动量不仅会让机上人员产生生理上的不适，也会导致机上仪表显示失误甚至失灵从而对飞行决策产生干扰，在振动严重过高的情况下，甚至会导致发动机核心零部件产生疲劳断裂进而发生安全事故，产生难以挽回的经济损失和人员伤亡。因此在发动机产品全生命周期过程中对于振动的可靠性设计和评价至关重要！目前，研制过程中对振动可靠性设计做出了大量工作，而在制造过程中尤其是对振动可靠性评价存在着明显的发展研究空间。当前，振动可靠性评价主要通过地面试验进行，通过对发动机核心位置机匣的振动量进行测试采集，并在完整的测试周期内对振动值的波动和大小进行分析评估，从而完成振动的可靠性评价。
[0003]随着新一代信息技术的高速发展及计算性能的飞跃提升，智能化数字化技术得以蓬勃发展，这其中，数字孪生技术受到了很大的关注，其通过智能化技术在数字空间创建与物理实体对应的数字孪生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于航空发动机振动评估的数字孪生方法，其特征在于：利用待评估发动机的物理试验数据训练振动数字孪生模型，得到待评估发动机振动孪生体，将待评估发动机振动孪生体在振动数字孪生空间开展数字化振动试验，将物理试验数据与数字试验数据组成振动结果矩阵，根据振动结果矩阵计算振动得分，根据振动得分进行振动水平评级。2.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机振动评估的数字孪生方法，其特征在于：所述振动数字孪生空间由试车台数字孪生空间、时间环境数字孪生空间两个维度组成；将待评估发动机的振动孪生体放入到不同试车台数字孪生空间的每个时间环境数字孪生空间中进行数字化振动试验，得到振动预测矩阵M；振动预测矩阵M的列向量表示每一个时间状态下的数字化试验数据。3.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机振动评估的数字孪生方法，其特征在于：将待评估发动机的物理试验数据拼接到振动预测矩阵M，组成振动结果矩阵R，则振动结果矩阵R计算公式如下：R
i
表示待评估发动机在第i试验台进行数字化振动试验；物理试验在第j试验台进行，且物理试验结果数据组成向量p；+表示矩阵列的拼接；z为元素全部为0的向量。4.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机振动评估的数字孪生方法，其特征在于：所述待评估发动机在第i试验台上的振动得分S
i
，计算方法如下：式中，l为振动限定值；E
i
为振动结果矩阵R
i
的列均值向量；k
i
为不同时间环境状态的权重值，其模为1，计算式如下：A1，A2，......，An，B1，B2，......，Bn为待评估发动机在n个不同时间环境状态对应的权重系数；A0，B0为待评估发动机物理试验的权重。5.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机振动评估的数字孪生方法，其特征在于：搭建振动数字孪生空间：获取历史物理试车试验数据，根据物理试验所在试验台和时间环境状态对物理试验数据进行分类；对各状态下的每台发动机物理试验数据计算物理振动得分；对每个试验台每个时间环境状态下的得分数据进行对比，取最高得分对应的物理试验数据作为振动数字孪生空间的物理试验状态数据，并采用该数据进行训练，...

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