[发明专利]旋转机械轴系疲劳强度检测方法

权利要求书

1.旋转机械轴系疲劳强度检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：建立目标轴系的集中质量扭振模型，得到目标轴系在动态力矩T作用下的运动方程；运动方程为：

式(1)中，K为目标轴系扭转刚度矩阵，J为转动惯量矩阵，为角加速度矩阵，θ为角位移矩阵；

S2：建立模态矩阵φ并计算得出正则化因子α，进而求得正则模态矩阵φ_n；

模态矩阵φ根据式(2)得到：

式(2)中，为第j阶振型下第i个轴段的振幅，1≤i≤n，1≤j≤n，n为集中质量扭振模型中轴段的总数；

正则化因子α根据式(3)得到：

式(3)中，J为转动惯量矩阵；

正则模态矩阵φ_n根据式(4)得到：

φ_n＝φα                            (4)；

S3：将运动方程转变为正则模态方程；运动方程转变为正则模态方程的过程为：以正则模态矩阵φ_n作为变换矩阵对运动方程进行坐标转换，得到新的正则坐标q，然后根据式(5)得到正则模态方程：

式(5)中，θ为角位移矩阵，为正则坐标下的加速度矩阵，N为固有频率的平方值所组成的对角阵，N根据式(6)得到；

式(6)中，为目标轴系第s阶固有频率的平方；

S4：求出目标轴系的所有轴段的响应及扭矩分布；目标轴系的所有轴段的响应及扭矩分布通过以下过程求得：在目标轴系任意轴段布置应变片，进行目标轴系中轴段的扭矩的计算，得到轴段的扭矩；通过轴段两侧的响应求得轴段的动态扭矩；

S5：进行目标轴系疲劳强度的检测。

2.根据权利要求1所述的旋转机械轴系疲劳强度检测方法，其特征在于：所述步骤S5中，目标轴系疲劳强度检测的过程为：通过计算各轴段的抗扭截面系数得到各轴段的应力分布，从而进行目标轴系疲劳强度的检测。