專利名稱：一種判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械裝備裝配質量檢測(可靠性判定)，具體涉及一種用于航空發(fā)動機或燃氣輪機中的可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的判定方法。
背景技術：
在航空發(fā)動機和燃氣輪機等大型、復雜旋轉機械裝備中，可拆卸盤鼓型轉子是一種廣泛采用的轉子結構形式。它主要通過拉桿螺栓將各級相互獨立的輪盤壓緊，從而形成一個完整的轉子結構。在該轉子結構中，拉桿螺栓預緊力的大小和各拉桿螺栓預緊力間的差異影響整個轉子結構的動力學特性，進而對裝備整體的工作性能產(chǎn)生影響。為了保證良好的裝配質量，實際裝配過程中有嚴格的裝配工藝要求。在生產(chǎn)過程中，通過判定未知裝配狀態(tài)與基準狀態(tài)(良好裝配狀態(tài))的相似性得到的可靠度指標，即可確定可拆卸盤鼓型轉子的裝配質量；在服役過程中，由于復雜工況的影響，可拆卸盤鼓型轉子經(jīng)常出現(xiàn)由于拉桿螺栓松動產(chǎn)生的裝配質量退化現(xiàn)象，影響設備運行的可靠性。所以，實時、有效地確定可拆卸盤鼓型轉子裝配質量對提高設備的可靠性和安全性具有重要意義?，F(xiàn)有可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度判定多基于大樣本假設，然而，可拆卸盤鼓型轉子具有可靠性高、壽命長的特點，實際中缺乏失效樣本，使用現(xiàn)有裝配可靠度判定方法不能有效地確定裝配質量。因此，如何在失效樣本不足的條件下判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度是本發(fā)明所要解決的核心問題之一。當可拆卸盤鼓型轉子的裝配質量發(fā)生退化時，轉子結構的剛度和阻尼等動力學特性將發(fā)生改變，表現(xiàn)為結構動態(tài)響應信號的時域幅值、頻率成分和頻域能量分布等統(tǒng)計信息產(chǎn)生變化。由動態(tài)響應信號的時域特征、頻域特征和小波域特征構成的狀態(tài)特征矩陣能夠表征這些變化。分析結果表明，當裝配松動時，統(tǒng)計特征幅值將出現(xiàn)不同程度的改變；但是單個特征的變化趨勢不具有單調性，與松動程度變化過程不相符合，不能作為可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的判定指標。如何融合原始特征的統(tǒng)計信息，構造與裝配質量實際退 化過程相一致的可靠度指標也是本發(fā)明所要解決的關鍵問題之一。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是在失效樣本不足的條件下，提供一種融合原始特征的統(tǒng)計信息，構造與裝配質量實際退化過程相一致的可靠度指標來判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的方法。為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術方案予以實現(xiàn)的一種判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的方法，其特征在于，包括下述步驟(I)實時采集可拆卸盤鼓型轉子良好裝配狀態(tài)和未知裝配狀態(tài)的動態(tài)響應信號，計算動態(tài)響應信號的時域統(tǒng)計特征、頻域統(tǒng)計特征和小波域統(tǒng)計特征；(2)對采集到的振動響應信號分段，提取每一段信號的時域特征、頻域特征和小波域統(tǒng)計特征，構成狀態(tài)特征矩陣X
權利要求
1.一種判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的方法，其特征在于，包括下述步驟 (1)實時采集可拆卸盤鼓型轉子良好裝配狀態(tài)和未知裝配狀態(tài)的動態(tài)響應信號，計算動態(tài)響應信號的時域統(tǒng)計特征、頻域統(tǒng)計特征和小波域統(tǒng)計特征； (2)對采集到的振動響應信號分段，提取每一段信號的時域特征、頻域特征和小波域統(tǒng)計特征，構成狀態(tài)特征矩陣X
2.如權利要求I所述的判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的方法，其特征在于，步驟(2)所述的小波域統(tǒng)計特征是采用第二代小波包能量散度法計算，包括下述步驟 a、利用第二代小波包變換方法分解原始信號，得到不同頻帶內的信號Wii=·1,2,…，2m，m為正整數(shù)； b、計算每個頻帶信號的能量值Ei
全文摘要
本發(fā)明公開了一種判定可拆卸盤鼓型轉子裝配可靠度的方法，首先對可拆卸盤鼓型轉子進行臺架敲擊試驗，采集其動態(tài)響應信號并進行特征提取，構造每種裝配狀態(tài)的特征矩陣;然后建立各狀態(tài)特征矩陣的正交子空間;計算基準狀態(tài)與未知狀態(tài)正交子空間基向量的主夾角，并定義一種判定可拆卸盤鼓型轉子裝配質量的指標——主夾角余弦值，作為可拆卸盤鼓型轉子裝配質量的可靠度。該判定方法操作簡便、結果可靠、實時性強，適用于生產(chǎn)現(xiàn)場判定可拆卸盤鼓型轉子裝配的可靠程度，有利于提高航空發(fā)動機、燃氣輪機中可拆卸盤鼓型轉子的裝配質量和運行可靠性，具有工程應用價值。
文檔編號G01M13/00GK102967452SQ20121045262
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權日2012年11月13日
發(fā)明者何正嘉, 孫闖, 曹宏瑞, 李兵, 申中杰, 訾艷陽, 陳雪峰, 張周鎖 申請人:西安交通大學