[发明专利]一种发动机叶片频率排序方法

说明书

本发明公开了一种发动机叶片频率排序方法，主要技术方案包括设计叶片配频单隐层BP人工神经网络，样本数据入库，学习训练神经网络的权值和阈值，设定规则配置数据队列与端口，设计叶片频率排序算法，实现发动机叶片频率排序软件编码。本发明以计算机协助人脑工作，提高发动机单元体的安装效率，一定程度上保证发动机的维修质量，节省了一线操作人员的工作负荷。

技术领域

本发明属于航空技术领域，尤其涉及一种发动机叶片频率排序方法。

背景技术

叶片频率排序是一款用于高压压气机一级叶片频率排序的软件。目前，高压压气机一级叶频排序等相关工艺流程由操作者人工输出完成，从叶频测量、频率记录；超频叶片备件选择替换；叶频排序和原始记录登记等全过程耗时较大、浪费人力资源严重。

以叶频排序为例，如图2所示，修理规定中对叶片叶频排序的要求如下：

（1）整级叶片中每一片叶片的频率不超过690 Hz；

（2）整级叶片中频率最大叶片与频率最小叶片频率差为35~47Hz；

（3）选取整级叶片中频率最大和最小的叶片各3片，最大和最小叶片两两成对形成三个隔离带，隔离带上两个叶片的频率差不低于35 Hz；

（4）隔离带叶片将整级叶片分成三个区域，每个区域内的叶片数为9~13个（不含隔离带叶片）；

（5）隔离带叶片与相邻的两片叶片频率差不低于25 Hz。

（6）三个区域内相邻两片叶片频差为8 ~16Hz；允许有一组叶片的频差大于16 Hz；且不允许连续三组（两个相邻叶片为一组）叶片的频差相同。

目前，对38枚叶片频率排序的工艺流程为：首先，用记号笔将叶频值写在对应叶片上，然后，将所有叶片铺开，逐一比较叶片间的频率差值，通过移动叶片，寻找符合规定要求的叶频排放顺序，如果最终始终无法完成排序，则认定此时叶片组合无法排序，即无解。需要利用其它发动机叶片或新品为备件添加、替换。

由于叶片量较大、叶频排序要求相对复杂，在脑力、体力和时间方面都给操作者带来较大的负担。操作者需要长时间站立在桌子旁，俯瞰所有叶片上的频率值，进行较大量的数据推演，才能排成符合逻辑的叶频顺序，叶片安装前的这一操作流程平均耗时1.5个小时左右。考虑到叶片频率记录和选择符合要求的替换叶片，操作流程的耗时将进一步增加。

以台号X-123发动机叶频排序的全流程为例，38片叶频测量纪录后，发现14枚叶片频率超限，需更换备件，考虑叶片使用总寿命和频率符合叶频排序规定两方面的要求，最后在原始卷宗中记录符合要求的叶片信息已耗时6个小时，最终结果如图3所示。

综上，压气机小组需要一款智能叶频排序软件，将整个操作流程通过电脑处理，操作者可根据得到的排序结果，直接进行下面的维修流程。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种发动机叶片频率排序方法，具体的，包括以下步骤：

S1.建立单隐层的BP神经网络；

S2.收集叶片频率历史数据，并通过数据库生成随机样本数据，利用历史数据和随机样本数据对BP神经网络的权值和阈值进行反复学习训练，同时不断改进网络的设计，最终得到成熟的人工神经网络；

S3.去掉待配频数据中最大的三个值和最小的三个值，将剩余的数据输入到神经网络中，通过神经网络输出结果判断该组数据是否有解，若无解，则利用备件管理数据库，替换对应叶片，再执行本步骤；若有解，则执行步骤S4；

S4.判断每一个待配频数据是否在第一预设值内，并且待配频数据中最大值与最小值的差值是否在第一区间内，若都是，则执行S5；否则利用备件管理数据库，替换对应叶片，再执行本步骤；