[发明专利]鼠笼式弹支的轴向力测试方法、装置、电子设备及介质

说明书

本申请公开了一种鼠笼式弹支的轴向力测试方法、装置、电子设备及介质，所述方法包括步骤：S1、分别将应力传感器所测的时域信号进行时域分析得到基频；S2、对基频进行分析得到基频峰值所对应的采样时刻T；S3、从所述时域信号中提取采样时刻T所测的应变值；S4、基于应力传感器的测量位置、轴向力和径向力对测量点应变响应的耦合关系从应变值中求解并分离出各测量点轴向力所对应的轴向力应变响应值和径向力所对应的径向力应变响应值；S5、根据各测量点的轴向力应变响应值与轴向力的线性关系静态标定得出各测量点对应的轴向力；S6、计算各测量点所得轴向力的平均值得到轴向力。本申请可直接用于弹支与轴承一体化轴承的轴向力的测试。

技术领域

本申请涉及发动机测试技术领域，特别地，涉及一种鼠笼式弹支的轴向力测试方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

目前，采用鼠笼式弹支来支撑转子系统被广泛应用于航空发动机，在现代航空发动机中，需要时时监测转子系统的轴向力情况，以保证轴承在正常轴向力范围内工作，现有的轴向力测试主要有两种实现路径，一种是间接测量，即通过气动载荷计算，得到转子系统受到的轴向力，这需要在发动机中布置较多的气动参数测量点，并且存在一定的误差；另一种是直接测量，目前使用最多的是采用测力环测量，这种方法精度高，但在一体化弹支中，这种测试方法会失效，并且这种测试方式要求轴承与支撑结构保持间隙，实际刚度偏离设计值，转子系统存在一定的风险，因此，针对航空发动机一体化弹支轴向力直接测量目前还没有非常有效的通用测试方法。

另外，航空发动机在正常运转过程中，在某一时刻，转子传给弹支的是一种合力，该合力可分解为径向力和轴向力，径向力方向随时间在变动。采用动应力测试方法在弹支上贴应力传感器时，此时测得的响应是发动机转子轴向力和径向力的耦合信号，且转子径向力方向随时间周期变化，通过应力传感器测试能够得到时域信号，但并不能直接到的发动机的转子轴向力，因为其中包含干扰的径向力信号，如何从应力传感器测试得到的耦合信号中处理得到准确的转子轴向力，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的实施例一方面提供了一种鼠笼式弹支的轴向力测试方法，以解决现有技术难以从应力传感器测试得到的耦合信号中处理得到准确的转子轴向力的技术问题。

本申请的实施例采用的技术方案如下：

一种鼠笼式弹支的轴向力测试方法，包括步骤：

S1、分别将设置在所述鼠笼式弹支上的至少一对应力传感器所测的时域信号进行时域分析，分解得到表征基频的分量，其中，所述至少一对应力传感器位于所述鼠笼式弹支的同一横截面上，且每对应力传感器均以所述鼠笼式弹支的轴线为中心对称设置；

S2、对所述表征基频的分量进行维格纳分析，得到基频峰值所对应的采样时刻T；

S3、从所述时域信号中提取采样时刻T所测的应变值；

S4、基于至少一对应力传感器的测量位置、轴向力和径向力对测量点应变响应的耦合关系从所述应变值中求解并分离出各测量点轴向力所对应的轴向力应变响应值和径向力所对应的径向力应变响应值；

S5、根据各测量点的轴向力应变响应值与轴向力的线性关系，经静态标定得出各测量点对应的轴向力；

S6、鼠笼式弹支转动一周后，计算各测量点所得轴向力的平均值，得到鼠笼式弹支所受的轴向力。

进一步地，所述鼠笼式弹支的轴向力测试方法还包括步骤：

S7、对所述时域信号进行频域分析，得到发动机振动信息。

进一步地，步骤S1中，所述至少一对应力传感器设置在所述鼠笼式弹支的筋条的中间位置。

进一步地，步骤S1中，所述至少一对应力传感器包括两对应力传感器，所述两对应力传感器之间的周向位置互成90°。