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[发明专利]基于声阵列的航空发动机风扇动叶的气动激励辨识方法-CN202111224217.7有效
发明人：文璧;杜军;刘元是 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2021-10-20 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G01M15/14 文献下载
摘要：本发明提供了基于声阵列的航空发动机风扇动叶的气动激励辨识方法，所述方法包括如下步骤：S1：优化声阵列布局；S2：根据S1优化的声阵列布局，安装声压传感器，所述声压传感器为侧均压传感器；S3：利用GMC正则化重构声场，求解得到传声器安装壁面上的各阶周向模态幅值；S4：风扇动叶的同步振动辨识；S5：风扇动叶的非同步振动辨识。本发明通过风扇进口稀疏声阵列设计，利用风扇的声场重构，实现对风扇动叶的振动辨识方法。本发明是一种被动测量方法，节约发动机技术成本，发动机故障发生时，声音信号往往比较敏感，声学测试属于非接触式的，是解决航空发动机的故障的重要手段；同时也可对发动机的转静干涉噪声进行分析，具有较大的实际应用价值。
基于阵列航空发动机风扇气动激励辨识方法

[发明专利]仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片的雷诺数极限分析方法-CN202211403682.1在审
发明人：王亚南;马博域;乔百杰;文璧;陈雪峰 -专利权人：西安交通大学;中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2022-11-09 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片的雷诺数极限分析方法，方法中，以仿鲸鳍波浪形前缘结构设计参数为设计变量，建立基准叶片与多组不同的仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片的三维模型；建立来流湍流与风扇叶片干涉的计算域，以设定的网格参数进行计算域网格划分；基于预设的几组不同的雷诺数，改变计算域入口处流场的平均速度，设置计算域边界条件；计算基准叶片与仿鲸鳍波浪前缘叶片在不同雷诺数下的升力阻力系数，确定风扇叶片气动性能对雷诺数的敏感范围；采集风扇叶片表面压力脉动作为等效偶极子噪声源，确定仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片降噪对雷诺数敏感范围，在风扇叶片气动性能不受损的前提下，确定降噪效果最佳的仿鲸鳍结构。
仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片雷诺数极限分析方法

[发明专利]基于声阵列的轴流风扇气动失稳辨识方法-CN202211244067.0有效
发明人：文璧;刘元是;杜军;石飞云;黄维娜;李晓明 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2022-10-12 - 公布日： 2023-02-17 - 主分类号： F04D27/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于声阵列的轴流风扇气动失稳辨识方法，包括以下步骤：步骤一、在进气道靠近进气支板处选择一截面布置六点麦克风阵列位置，并在六点麦克风阵列位置齐平安装声压传感器，同步采样各测点声压信号和轴流风扇转速；步骤二、对近失稳状态的不同测点声压信号进行截取，根据截取的信号换算转速所在范围确定需要关注的频带；步骤三、对所截取的声压信号进行声模态重构，按照重构的声模态信号进行快速傅里叶变换；步骤四、对步骤三的结果进行波谱分析，根据主要模态数判断轴流风扇此时是否出现气动失稳现象。本发明对于小扰动信号更容易辨识，同时利用声阵列获取信号具有高增益、强抗干扰、高空间分辨率的优势。
基于阵列轴流风扇气动失稳辨识方法

[发明专利]基于仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片的噪声传播模型设计方法-CN202211388189.7在审
发明人：王亚南;马博域;文璧;乔百杰;陈雪峰 -专利权人：西安交通大学;中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2022-11-09 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片的噪声传播模型设计方法，方法中，基于波浪前缘形状控制方程建立仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片的三维模型；基于所述仿鲸鳍波浪前缘叶片的三维模型，建立来流湍流与仿鲸鳍波浪前缘风扇转子干涉的计算域模型；基于大涡模拟湍流模型，求解全三维可压缩Naiver‑Stoke流场控制方程，计算流场内涡量分布，识别涡旋结构位置；基于涡旋结构位置，建立包含涡旋结构的控制表面，求解控制表面上的等效声源；基于仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片表面，划分疏密不同的边界元网格，以控制表面上的等效声源作为入射噪声，进行网格无关性验证，建立仿鲸鳍波浪前缘风扇转子噪声传播模型。
基于仿鲸鳍波浪前缘风扇叶片噪声传播模型设计方法

[发明专利]航空发动机风扇仿生波浪前缘叶型降噪分析方法-CN202211388190.X在审
发明人：王亚南;李昱;乔百杰;文璧;陈雪峰 -专利权人：西安交通大学;中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2022-11-09 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种航空发动机风扇仿生波浪前缘叶型降噪分析方法，方法中，建立航空发动机的原始风扇叶型几何模型和仿生风扇叶型几何模型；对计算模型进行网格划分，生成一套初始网格；对初始网格进行无关性验证，对初始网格进行调整得到三套疏密不同的网格，导入OpenFOAM数值模拟软件中进行叶型流场计算域的仿真计算；进行后处理与分析，利用ParaView后处理软件，对叶型的升力系数、阻力系数、流场涡量分布、流动情况和表面压力以及声源分布进行计算处理，得到原始风扇叶型几何模型和仿生风扇叶型几何模型不同结果并比对，分析仿生波浪前缘对叶型流场和声源特性的影响。
航空发动机风扇仿生波浪前缘叶型降噪分析方法

[发明专利]航空发动风扇单音噪声周向声模态识别方法及装置-CN202111648218.4在审
发明人：王亚南;马博域;文璧;乔百杰;陈雪峰 -专利权人：西安交通大学;中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G10L19/107 文献下载
摘要：公开了一种基于正交匹配追踪的航空发动机风扇单音噪声周向声模态分解方法，所述方法包括：在通过航空发动机各级风扇叶片数量计算风扇单音噪声主导周向声模态阶数，确定在航空发动机风扇机匣上均匀布置的周向麦克风阵列的最大数量及安装角度，构造观测矩阵，对麦克风阵列测量的声压信号进行快速傅里叶变换；以正交傅里叶变换基作为稀疏字典构造均布麦克风阵列频域信号的稀疏表示模型，基于所述的感知矩阵与观测向量建立航空发动机风扇单音噪声信号稀疏表示模型；通过正交匹配追踪重构全麦克风阵列处叶片通过频率下声压的复数幅值；通过空间傅里叶变换获得航空发动机风扇单音噪声周向声模态数目和幅值的大小。
航空发动风扇单音噪声声模态识别方法装置

[发明专利]半阈值迭代收缩的航空发动机风扇声模态检测方法及系统-CN202111650442.7在审
发明人：乔百杰;李镇东;王亚南;文璧;陈雪峰 -专利权人：西安交通大学;中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G01M15/14 文献下载
摘要：公开了一种基于半阈值迭代收缩的航空发动机风扇声模态检测方法及系统，其中，通过航空发动机风扇模型参数计算转静干涉模态阶数，确定声模态监测范围、麦克风传感器数目、安装角度；根据传感器布局方案及监测范围构造感知矩阵，利用L1/2范数正则项构造声模态检测的压缩感知模型；基于半阈值表示算法，结合转静干涉模态个数，设置半阈值表示算法中的阈值参数，修正压缩感知模型的正则化参数改善模型；基于麦克风传感器阵列获取风扇管道内声场信息，利用模型求解转静干涉声模态，并与计算结果对比，输出声模态幅值。本公开能够提升航空发动机风扇声模态的识别精度，结果也更加稀疏。
阈值收缩航空发动机风扇声模态检测方法系统

[发明专利]基于Lp范数正则化的航空发动机周向声模态测量方法-CN202111650443.1在审
发明人：乔百杰;李泽芃;文璧;王亚南;陈雪峰 -专利权人：西安交通大学;中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： F04D27/00 文献下载
摘要：公开了基于Lp范数正则化的航空发动机周向声模态测量方法，方法中，通过航空发动机风扇转子叶片数量B与静子叶片数量V计算风扇单音噪声周向主导声模态最高阶次mmax，基于最高阶次mmax确定航空发动机风扇机匣上沿周向布置的奈奎斯特采样下所需麦克风数量，在管道入口处随机选取预定安装数量的周向的安装位置及角度安装麦克风形成麦克风阵列以采集声压信号，对麦克风阵列所测量到的声压信号进行快速傅里叶变换，取叶片通过频率下的声压信号复数幅值作为观测向量；基于安装位置及角度和最高阶次mmax构造正交傅里叶感知矩阵，建立非均匀少测点下的Lp范数非凸正则压缩感知模型，采用广义阈值收缩算法得到航空发动机风扇单音噪声周向声模态幅值。
基于 lp 范数正则航空发动机声模态测量方法

[发明专利]基于声学测试的航空发动机中央传动锥齿轮故障诊断方法-CN202011106929.4有效
发明人：刘元是;文璧;杜军;刘利源 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2020-10-16 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G01M13/021 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机声学测试领域，尤其涉及基于声学测试的航空发动机中央传动锥齿轮故障诊断方法。该方法包括：获取预处理后航空发动机中央传动锥齿轮的噪声信号，同时需要采集齿轮旋转轴的转速信号；将预处理的噪声信号作为被测声压信号，利用转速信号对其进行阶次分析，得到阶次分析瀑布图；在阶次分析瀑布图上观测被测齿轮啮合频率附近是否有边频带出现；若出现边频带，提取边频带的特征；根据边频带的特征，分析齿轮的故障以及发生位置。
基于声学测试航空发动机中央传动齿轮故障诊断方法

[发明专利]一种基于声学信号的压气机喘振故障诊断方法-CN201911236428.5在审
发明人：文璧;杜军;刘元是 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2019-12-05 - 公布日： 2020-03-27 - 主分类号： F04D27/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于声学信号的压气机喘振故障诊断方法，包括如下步骤：(1)：在压气机机匣上安装声压传感器；(2)：对上述声压传感器获取的信号进行滤波和能量谱分析；(3)：对上述分析结果进行能量比计算；(4)：进行阈值判断，输出判定信号。本发明提供的压气机喘振故障诊断方法根据压气机喘振发生时的低频声学特征现象，利用声学测试手段捕获压气机喘振发生时的声学信号，并应用能量比的计算方法成功实现压气机喘振故障的准确诊断。该方法可以应用于压气机喘振故障的在线诊断，测试简单，诊断准确，可在压气机上推广应用，具有良好的经济效益和极大的实际工程应用价值。
一种基于声学信号压气机喘振故障诊断方法

[发明专利]基于共振加强奇异值分解的声场模态分析方法-CN201710561944.X有效
发明人：程礼;姚东野;梁涛;文璧;马彩东 -专利权人：中国人民解放军空军工程大学
申请日： 2017-07-11 - 公布日： 2019-12-31 - 主分类号： G01H17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于共振加强奇异值分解的声场模态分析技术。该技术基于声场模态叠加原理，将声场辐射问题分解为若干声场模态的提取和显示问题。首先在声场某些截面上采用传声器阵列同步测得时域声学信息，通过频谱分析初步确定声场的模态构成，根据需要确定待提取的若干个声场模态；然后采用共振加强奇异值分解方法从时域声学信息中提取出指定模态在各测点上的同步声学信息；最后在声场空间尺度、时间尺度和幅值尺度三维空间中，采用等高线法绘制出该声场模态的全息图像。该技术较现有技术具有以下优势：一是可以适应任意复杂的声源和辐射几何环境；二是构建的声场模态要素完整、形象直观。
基于共振加强奇异分解声场分析方法

[发明专利]一种近场的航空发动机噪声源辨识方法-CN201811503648.5在审
发明人：文璧;刘元是;杜军;舒迁 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2018-12-10 - 公布日： 2019-03-01 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明属于噪声测量领域，涉及航空发动机噪声源辨识。所述噪声源辨识方法采用小波降噪的方式，对所测信号进行降噪处理，使其符合ICA条件，然后通过ICA(独立分量分析)的线性混合模型，分离出3个独立分量即风扇噪声、核心噪声和喷流噪声，结合振动、脉动等相关信号，进行融合分析，最后辨识噪声源的来源。通过噪声源辨识方法，可获得航空发动机的噪声特点，分离出风扇、喷流和核心噪声，能够辨识出噪声来源部件和噪声源发生、发展情况。
噪声源辨识航空发动机噪声喷流独立分量分析线性混合模型独立分量风扇噪声降噪处理相关信号小波降噪噪声测量噪声来源风扇近场脉动融合分析

[实用新型]高温声压检测装置-CN201721869303.2有效
发明人：文璧;舒迁;肖明辉;杜军;郭光辉;李杰;刘先富 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2017-12-27 - 公布日： 2018-08-14 - 主分类号： G01H17/00 文献下载
摘要：本实用新型属于噪声测量领域，涉及一种高温声压检测装置。所述高温声压检测装置包括声波导管及半无限长管、高频声压传感器、液氮冷却控制调节系统、数据采集系统。其中，高温声压检测装置设置在待测燃气装置外壳上，高频动态压力传感器安装在动态测量管道上，然后与数据采集系统连接，液氮冷却控制调节系统安装在测量管道上，该高温燃气动态压力检测响应不低于50kHz。本实用新型通过控制液氮吹洗降温，杜绝由于水汽冷凝导致测量压力不准确的情况，在声压传感器和测量管道安装复合材料，防止热气流损坏声压传感器。通过高温声压检测装置，可获得高温燃气的噪声分布情况，掌握其发展的规律，为设计提供数据支持。
检测装置声压声压传感器控制调节系统数据采集系统本实用新型测量管道高温燃气液氮冷却动态压力检测压力传感器测量压力动态测量高频动态燃气装置声波导管数据支持水汽冷凝噪声测量复合材料热气流长管吹洗液氮噪声响应

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