[发明专利]一种多轴振动相干函数谱的处理方法及系统

权利要求书

1.一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，包括：

收集多轴振动系统振动时检测到的线性振动时域数据；

将所述线性振动时域数据转换为六个自由度的时域数据；

根据所述六个自由度的时域数据，求出各自由度之间的相干函数，并找出所述相干函数的分布规律；

根据所述分布规律确定相干函数平方的包容区间、均值的容差上下限估计和标准差的容差上下限估计；其中，所述均值的容差上下限估计和所述标准差的容差上下限估计的对象均为所述相干函数平方；

根据所述相干函数平方的包容区间、均值的容差上下限估计和标准差的容差上下限估计得到所述相干函数的容差上限和容差下限，进而得到所述相干函数的实测谱估计；

按照划分原则将所述实测谱估计划分成若干个频段，各个频段内的相干函数样本近似服从同一正态分布；

将所述各个频段内谱线的样本归并，按照统计容差法得到所述相干函数在各个频段内的容差上下限，进而得到所述各个频段内的相干函数平直谱估计；

在双对数坐标下，用直线将所述各个频段内的相干函数平直谱估计首尾相连，即可得到所述相干函数的规范谱估计的容差范围；

调整控制仪将多轴振动系统的相干函数控制在所述容差范围内。

2.根据权利要求1所述的一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，所述六个自由度的时域数据包括三个线性振动和三个角振动。

3.根据权利要求1所述的一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，所述相干函数的分布规律为所述相干函数平方服从自由度为平均次数两倍的F分布。

4.根据权利要求3所述的一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，当自由度大于100时用正态分布代替F分布。

5.根据权利要求1所述的一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，所述相干函数平方的包容区间为：

其中，μ为所述相干函数平方的总体均值，σ²为所述相干函数平方的总体方差，Z_(1-β)/2为标准正态分布的上侧分位点，χ_β1和χ_β2分别为数据的包容概率为β的容差上限和容差下限，β为包容概率，为相干函数的平方。

6.根据权利要求1所述的一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，所述相干函数的容差上限和容差下限为：

其中为所述相干函数的容差上限，为所述相干函数的容差下限，F₂₂为所述相干函数的容差系数，为所述相干函数平方的样本均值，为所述相干函数平方的样本方差。

7.根据权利要求1所述的一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，所述划分原则为进行参数假设检验后将同一频段内各谱线归于同一总体。

8.根据权利要求7所述的一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，所述参数假设检验具体为对所述相干函数样本在同一频段内的任意两条谱线的均值和方差进行检验。

9.根据权利要求1所述的一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，所述各个频段内的相干函数平直谱估计为：

其中h表示h频段，F_h为h频段内的容差系数，S_h为h频段内数据的方差根，为h频段内数据的均值，即为相干函数规范谱的容差区间。

10.根据权利要求1所述的一种多轴振动相干函数谱的归纳处理方法，其特征在于，所述相干函数的规范谱估计的置信度为1-α、数据包容概率为β。

11.一种应用如权利要求1-10任一所述的多轴振动相干函数谱的归纳处理方法的多轴振动与冲击复合环境实验系统，其用于在试验件的相互正交的轴向、第一径向和第二径向上对该试验件进行振动和冲击试验，其特征在于，根据所述相干函数的规范谱设置实验环境进行实验。