[发明专利]基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法及系统

权利要求书

1.基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法，其特征是，包括：

基于推进轴系的结构将轴系分成N段，建立轴系分段波导模型，基于该模型获得螺旋桨激励表达式；具体为：

其中，F_a为螺旋桨激励，和为轴艉段中与螺旋桨连接处的波幅系数，为该轴段中与螺旋桨连接处的波数，(ES)₁|_x＝0为该轴段中与螺旋桨连接处的截面刚度，其中的ω为激振力的频率，m_P为螺旋桨质量；

针对截面非均匀、材料非均一的轴段，利用模态法与波导法相结合估计波幅系数即根据可测轴段的振动响应求出其波幅系数，并根据轴段间的波幅系数递推关系递推得到轴艉段的波幅系数；

将所求得轴艉段的波幅系数代入基于该模型获得螺旋桨激励表达式，获得螺旋桨激励力的求解。

2.如权利要求1所述的基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法，其特征是，对于所建立的轴系分段波导模型，每一轴段的振动响应，将其求导并带入轴段间的位移和内力连续性条件，整理后可得轴段间波幅系数的递推关系。

3.如权利要求1所述的基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法，其特征是，将轴系分成N段时，对组成轴系的N个轴段，假设各轴段都具有变截面多层复合材料结构，轴段上的波数截面刚度(ES)_i都是关于纵向坐标x的函数，各轴段的划分依据是和均关于x连续。

4.如权利要求1所述的基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法，其特征是，根据可测轴段的振动响应求出其波幅系数时，取分段轴系中可测量的一段解除轴系中其它轴段或结构对待测轴段的约束，代之以约束力F_L和F_R；

在待测轴段上布置P个测点，以前Q阶模态叠加合成振动响应函数U_i(x,ω)，计算后待测轴段的响应函数及其斜率函数的近似模态级数解；

当U_i(x,ω)和它沿纵振方向的变化率均为已知时，和即唯一确定，和为第i段轴段上的波幅系数。

5.如权利要求1所述的基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法，其特征是，若轴段为理想的均一杆则可由波导法识别出波动解，直接得到波幅系数。

6.基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的系统，其特征是，包括：

模型建立单元，被配置为：基于推进轴系的结构将轴系分成N段，建立轴系分段波导模型，基于该模型获得螺旋桨激励表达式；

轴艉段的波幅系数估计单元，被配置为：针对截面非均匀、材料非均一的轴段，利用模态法与波导法相结合估计波幅系数即根据可测轴段的振动响应求出其波幅系数，并根据轴段间的波幅系数递推关系递推得到轴艉段的波幅系数；

螺旋桨激励力求解单元，被配置为：将所求得轴艉段的波幅系数代入基于该模型获得螺旋桨激励表达式，获得螺旋桨激励力的求解。

7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-5任一所述的基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的基于轴系纵向振动响应测量反演螺旋桨纵向激励的方法的步骤。