[发明专利]一种航空发动机振动趋势分析方法

权利要求书

1.一种航空发动机振动趋势分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取发动机旋转部件的振动及转动数据；

1.1、选择发动机旋转部件N个整旋转周期的振动数据及转速，N为大于1的整数；

1.2、使用时域同步平均方法计算发动机振动基频或倍频幅值数据；其中，发动机基频频率为发动机旋转部件转速频率；

步骤2、设定品质因数；

使用转速稳定度、振动基频幅值稳定度和转速误差之和作为判定发动机旋转部件稳态的品质因数；

步骤3、根据品质因数，筛选适合进行振动趋势分析的振动数据；

步骤3.1、将整个飞行航段划分为多个时间段，每个时间段为Dt，Dt大于至少2个N个整旋转周期的时间；

步骤3.2、获取每个时间段Dt内，发动机旋转部件的振动基频或倍频幅值数据；

步骤3.3、利用每个时间段Dt内的振动基频或倍频幅值数据以及转速数据计算相应的品质因数；

步骤3.4、比较所有时间段所对应的品质因数，选取品质因数最小的时间段内的振动基频或倍频幅值数据作为振动趋势分析的振动数据；

步骤4、根据筛选数据，绘制曲线，预测发动机旋转部件振动趋势；

对于整个飞行航段，利用步骤3筛选出的振动基频或倍频幅值数据，绘制发动机稳态基频或倍频幅值随时间变化曲线，使用基频或倍频幅值随时间变化曲线对发动机旋转部件进行振动趋势预测。

2.根据权利要求1所述的航空发动机振动趋势分析方法，其特征在于，步骤2中：

转速稳定度指转速信号在设定时间段内的波动情况其中dN_波动为设定时间段内转速最大值与最小值的差，dN_门限为设定的转速波动门限；

振动基频幅值稳定度指振动基频幅值在设定时间段内的波动情况其中|dV_波动|为设定时间段内振动基频或倍频幅值最大值与最小值之差，dV_门限为设定的振动基频或倍频幅值波动门限；

转速误差是指在设定时间段内转速信号与设定转速N_期望的差值其中dN_误差门限为转速误差门限；为设定时间段内转速平均值；

品质因数为：其中α、β、δ为比例系数。

3.一种航空发动机振动趋势分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取发动机旋转部件的振动及转动数据；

1.1、选择发动机旋转部件N个整旋转周期的振动数据及转速，N为大于1的整数；

1.2、使用时域同步平均方法计算发动机振动基频或倍频幅值数据，其中，发动机基频频率为发动机转子转速频率；

步骤2、设定门限；

设定转速波动门限dN_门限、振动基频幅值波动门限dV_门限以及转速误差门限dN_门限；

步骤3、根据门限，初步筛选适合进行振动趋势分析的振动数据；

步骤3.1、将整个飞行航段划分为多个时间段，每个时间段为Dt，Dt大于至少2个N个整旋转周期的时间；

步骤3.2、获取每个时间段Dt内，发动机旋转部件的振动基频或倍频幅值数据；

步骤3.3、利用每个时间段Dt内的振动基频或倍频幅值数据以及转速数据计算转速稳定度、振动基频幅值稳定度及转速误差，选取转速稳定度、振动基频幅值稳定度及转速误差均小于1的时间段Dt内的振动数据及转速数据作为步骤4初步筛选数据；

转速稳定度为：其中dN_波动为设定时间段内转速最大值与最小值的差，dN_门限为设定的转速波动门限；

振动基频幅值稳定度为：其中|dV_波动|为设定时间段内振动基频或倍频幅值最大值与最小值之差，dV_门限为设定的振动基频或倍频幅值波动门限；

转速误差为：其中dN_误差门限为转速误差门限，为设定时间段内转速平均值，N_期望为转速期望值，所述设定时间段为Dt；

步骤4、根据品质因数，再次筛选适合进行振动趋势分析的振动数据；

步骤4.1、分别计算初步筛选出的每个时间段Dt内振动数据及转速数据的品质因数；

品质因数为：其中α、β、δ为比例系数；

步骤4.2、比较初步筛选出的所有时间段Dt内振动数据及转速数据的品质因数，选取品质因数最小的时间段内的振动基频或倍频幅值数据作为振动趋势分析的振动数据；

步骤5、根据筛选数据，绘制曲线，预测发动机旋转部件振动趋势；

对于整个飞行航段，利用步骤4筛选出的振动基频或倍频幅值，绘制发动机稳态基频或倍频幅值随时间变化曲线，使用基频或倍频幅值随时间变化曲线对发动机旋转部件进行振动趋势预测。