[发明专利]发动机壳体振动概貌图的综合化构建方法

摘要

本发明公开了一种发动机壳体振动概貌图的综合化构建方法，用于解决现有发动机壳体振动概貌图的构建方法实用性差的技术问题。技术方案是首先采用统一转速、稳态固支的方式，分次测量被测设备在各个区域的振动信息；其次综合各测点在壳体上的位置信息对测量获得的原始振动信息进行补偿计算，并利用此数据计算各测点在某一中心频率下的三分之一倍频程振动数值；再根据壳体外形结构建立三维模型，并依照实际分布情况建立测点分布模型；最终遵循测点坐标与测量顺序，将多个以区域表面振动矩阵拼接，使存在的振动信息转化为可完整表达壳体振动特性的矩阵，并将其中数据与壳体模型的测点一一对应，建立三维振动概貌图模型，实用性好。

主权项

1.一种发动机壳体振动概貌图的综合化构建方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、设激光头共分n次完成对整个壳体表面的扫描，每次采集所得的原始数据为每个区域下各点的一组时域数列其中n(i)表示第n个面的第i个测点；步骤二、由于时域信息无法直观的显示各测点的振动特性，则通过FFT变换得到频域信息步骤三、设激光头所测筒状发动机的半径为r，第n个测试表面的垂直距离为S_n，第i测点到轴向中心的长度为L_n(i)，测点与法线的夹角为α_n(i)，则根据测点位置关系分别有径向补偿系数A_n(i)和轴向补偿系数B_n(i)；步骤四、由此计算求得补偿后的频域幅值X_n(i)(f)，表示为步骤五、在采样时间T内共采样N个点，则功率谱密度S_n(i)(f)由频域分布计算得到，步骤六、则1/3倍频程在中心频率为f_c的第h频段[f_L，f_H]内数据的平均值为，式中，W为第h频段内的谱线个数；f_c取国际标准化组织ISO推荐的标准值，f_l和f_h根据下式计算若a₀为零分贝基准值，则a_h的级值为L_h＝20log(a_h/a₀)   (8)步骤七、根据测点位置分布，将j个测量面的测点振动级值构成分布矩阵Cj(P×Q)，j＝1,...,n，其中矩阵元素为各测点在某中心频率下的能级C_j(p，q)＝L_h；步骤八、根据壳体表面测量顺序，将各测量面的分布矩阵合成为壳体振动分布矩阵C，C＝[C₁，...，C_j]   (10)步骤九、由于网格振动能级幅值位于四个节点之间，坐标分布满足以下关系，根据所建立的圆柱三维数学表达式，根据试验中测点的分布情况确定模型中对应的坐标点，其中：θ表示圆柱表面各点中心角；每个测试面位置点坐标总数amount满足amount＝Q*P+Q+P‑1   (13)步骤十、将壳体振动分布矩阵C内元素与圆柱模型坐标点对应得到振动概貌图。