[发明专利]一种航空发动机中介轴承局部损伤故障振动仿真方法

摘要

本发明提供的一种中介轴承局部损伤故障振动仿真方法，先根据给定参数确定各轴承元件初始位置和速度，然后根据轴承元件和损伤相对位置判断轴承元件是否进入损伤区域。若未进入，则按照正常中介轴承动力学模型计算各轴承元件间的接触载荷；若进入损伤区域，则先通过局部损伤数学模型确定轴承元件接触载荷，然后再按照正常轴承动力学模型计算流程，求得各轴承元件所受的合力以及合力矩，最后代入运动微分方程中，得到下一时刻轴承元件的位置和速度，当达到仿真时间后，跳出循环，输出外圈振动加速度响应仿真结果，最后对振动信号进行重采样处理后，获得仿真结果的时域图和包络谱；本发明能更加准确有效的实现对航空发动机中介轴承发生局部损伤故障时振动响应的模拟和分析。

主权项

1.一种航空发动机中介轴承局部损伤故障振动仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)，获取轴承的结构参数、材料参数、运行工况和润滑参数；分别建立惯性坐标系Oixiyizi、滚动体定体坐标系Obxbybzb、套圈定体坐标系Orxryrzr、接触坐标系Okxkykzk和损伤坐标系Odxdydzd，并向上述坐标系中输入轴承的结构参数和运行工况，得到各轴承元件初始运动状态；步骤2)，根据步骤1)输入的轴承参数分别建立五自由度中介轴承动力学模型和局部损伤数学模型；步骤3)，根据轴承元件与损伤区域之间的相对位置判断轴承元件是否进入损伤区域，若轴承元件未进入损伤区域，则按照正常中介轴承动力学模型计算轴承各元件之间的法向接触载荷；若轴承元件进入损伤区域，则按照局部损伤数学模型计算轴承各元件之间的法向接触载荷；步骤4)，将步骤2)中的五自由度中介轴承动力学模型和步骤3)中得到的轴承各元件之间的法向接触载荷，结合变步长四阶龙格‑库塔‑费尔伯格方法进行数值积分，得到下一时刻轴承元件的位置和速度；步骤5)，循环迭代步骤2)至步骤4)，直至达到仿真时间后，跳出循环；步骤6)，输出外圈加速度振动响应，最终得到中介轴承局部损伤故障加速度振动响应的时域图和包络谱。