[发明专利]一种非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法

权利要求书

1.一种非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1激励非对称尾部形状水翼，使其产生振动响应；

S2通过记录尾部特定位置瞬态变形量，获取水翼的原始振动响应；

S3得到原始振动响应的频率成分，并确定所需的某一阶模态对应的固有频率范围；

S4对原始振动响应进行滤波处理，消除其他频率成份的干扰，得到滤波后振动响应；

S5定位滤波后振动响应的所有极大值和极小值，找到两个相邻极大值和极小值中间时刻对应的点，并将其定义为振动响应平衡点；

S6采用光滑样条曲线拟合所有的振动响应平衡点，并根据滤波后振动响应在第一个振动响应平衡点和最后一个振动响应平衡点之间的时间节点，找到拟合曲线对应的离散点的位移；

S7将第一个振动响应平衡点和最后一个振动响应平衡点之间的滤波后振动响应减去拟合曲线离散点的位移，得到校准后振动响应；

S8再次定位校准后振动响应的所有极大值和极小值；

S9采用对数衰减法基于S8中的极大值和极小值得到相应的水力阻尼比；

S10得到S9中水力阻尼比的相对误差，当相对误差小于0.5％时，取两者平均值为最终水力阻尼比。

2.根据权利要求1所述的非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法，其特征在于，所述步骤S10还包括当相对误差大于0.5％，则返回S5迭代修正直至满足精度要求。

3.根据权利要求1所述的非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法，其特征在于，所述步骤S1包括在恒定或动态攻角来流条件下，基于实验或者数值模拟方法，激励非对称尾部形状水翼，使其产生振动响应。

4.根据权利要求2所述的非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法，其特征在于，所述步骤S1还包括基于实验或者数值模拟方法，在水翼表面施加一个瞬态激励，使得水翼产生振动响应，其中，瞬态激励的大小和时间关系表示为：

其中F(t)表示施加的激励，单位为N，t表示时间，单位为s。

5.根据权利要求3所述的非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法，其特征在于，所述步骤S1还包括在水翼尾部0.5倍展向宽度、0.5倍尾部厚度处设置振动响应监测点，采用实验或者数值模拟方法获取振动响应。

6.根据权利要求1所述的非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法，其特征在于，所述步骤S3包括采用基于平顶窗函数的快速傅里叶变换，得到原始振动响应的频率成分。

7.根据权利要求1所述的非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法，其特征在于，所述步骤S4包括采用巴特沃斯带通滤波器对原始振动响应进行滤波处理，消除旋涡脱落频率和水翼其他阶固有频率成分，得到滤波后的振动响应。

8.根据权利要求7所述的非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法，其特征在于，所述巴特沃斯带通滤波器的通带频率为所需模态固有频率的正负50Hz。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至8任一项所述的非对称尾部形状水翼的水力阻尼比识别方法。