[发明专利]一种航空发动机低压风扇转子叶片排序方法

权利要求书

1.一种航空发动机低压风扇转子叶片排序方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设置初始种群；

假设转子叶片数目为N个，解空间S表示为所有叶片顺序的循环排列组合，即S＝{(π₁,π₂…π_N)|(π₁,π₂…π_N)为(1,2,…N)的循环排列}，其中每一个循环排列表示N个转子叶片的一个回路，初始解选为{1,2，…N-1,N}；

以初始解为根据，将循环排列的顺序随机打乱，设置交换顺序的次数，通过任选序号u，v(uv)交换u与v之间的顺序，此时的新顺序为：π₁…π_u-1π_vπ_v-1…π_u+1π_uπ_v+1…π_N；以这N个转子叶片个体作为初始点开始迭代；

步骤2：建立转子叶片质量矩的物理模型；

步骤2-1：假设叶片i的理论质量为m_i，理论回转半径为因此理论质量矩为叶片i的实际质量为m_i+Δm_i，实际回转半径为实际质量矩为由于故省略后一项，则

步骤2-2：N个转子叶片对转子旋转轴线的质量矩矢量和为理想状态下，所有叶片对旋转轴线的质量矩矢量和为0，即将最终简化为

步骤2-3：设转子的初始不平衡量为结合步骤2-2中的叶片质量矩矢量和，则转子最终的不平衡量模型为

步骤3：设计适应度函数；

将叶片排序后的转子残余不平衡量作为评价指标，适应度函数设计为

步骤4：设置初始温度T₀，最大遗传代数itercount；

步骤5：判断当前代数是否小于最大遗传代数，若为是，转入步骤6，若为否，停止循环，转入步骤9；

步骤6：退温操作；

在遗传迭代开始时设置温度T₀，采用以下降温方式：

T(t+1)＝k×T(t)

式中：t为记录迭代的次数；k为整数，取值区间为[0.9,0.95]；

当最大遗传代数为itercount时，最终温度为T_u，则k为：

步骤7：对当前种群进行交叉变异操作运算，同时按退火选择概率接收新个体，即设置一个子代个体替代父代个体的概率；

设父代个体为x，子代个体为x′，T为当前温度，则替换概率为：

步骤8：保存历代适应度函数值最小的个体即最优个体，存放于向量bestIndividual中；在下一次迭代前，用保存的最优个体与当代最优个体进行比较，若bestIndividual的值小于当代最优个体的值，则用bestIndividual替换群体中的最差个体，继续转入步骤5；

步骤9：输出适应度最小时的叶片排序结果。