[发明专利]一种多场耦合状态下支点矢量变形测试方法

说明书

一种多场耦合状态下支点矢量变形测试方法，试验件上选择一条变形测试方向的直线，在直线上选择三点作为测量点，分别编号为A、B、C，其中B点为解耦测点，建立数学模型；对机匣每个支板测得的温度、温度梯度，根据一维热、机解耦识别出的参数，需要计算在高温度梯度热、机耦合作用下的热变形、机械变形及总变形；将光纤光栅应变传感器两端用螺丝紧固在待测量的一对支护板上，紧固螺丝时，用仪表监测光纤光栅的波长变化，紧固过程中，光纤光栅波长变化量应根据测量过程中温度的变化情况，保证光纤光栅波长变化不超过2nm。本发明的优点：进一步开展发动机转子支点径向矢量变形测量研究，结合发动机振动响应，分析发动机整机振动。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别涉及了一种多场耦合状态下支点矢量变形测试方法。

背景技术

航空发动机工作状态下各支点在多场耦合作用下会产生矢量变形，该变形会改变转子的支点边界，如果一个转子不同支点的矢量变形偏差较大，则转子可能产生较大的振动，甚至导致转静子碰摩、危害发动机安全等问题；需进行多场耦合作用下各支点矢量变形对转子振动的影响分析，提出柔性热、机复合传感器矢量测试法，可测试转子支点矢量变形。

发明内容

本发明的目的是为了准确测试转子支点矢量变形，特提供了一种多场耦合状态下支点矢量变形测试方法。

本发明提供了一种多场耦合状态下支点矢量变形测试方法，其特征在于：所述的多场耦合状态下支点矢量变形测试方法，试验件上选择一条变形测试方向的直线，在直线上选择三点作为测量点，分别编号为A、B、C，其中B点为解耦测点，建立数学模型如下：

L＝aT+b△T₁+c△T₂

式中：L—温度引起的变形；

a—材料线膨胀系数；

T—B点测试温度；

△T₁—A、B点间温度差；

△T₂—B、C点间温度差；

b、c—待定系数；

测试中，采用改变温度场和外部载荷，得到不同的变形，最终获得多组测试结果，利用最小二乘方法或神经网络和支持向量机法对数据进行拟合，识别出参数a、b、c；

分别测试各支板变形，可测得支点轴心相对于机匣安装边的位移量及方向角；

设支板的变形为Δl_i,i＝1,2,Λ6；支板得到角度为Δθ_i,i＝1,2,Λ6；则支板x向和y向变形为Δx_i＝Δl_i cos(θ_i),Δy_i＝Δl_i sin(θ_i),i＝1,2,Λ6；支点总变形为：夹角φ＝a tan(Δx/Δy)；

由于机匣处于高温度梯度场中，为了研究机匣支点变形中机械变形和温度热变形的比例，对机匣每个支板测得的温度、温度梯度，根据一维热、机解耦识别出的参数，需要计算在高温度梯度热、机耦合作用下的热变形、机械变形及总变形；

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