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公开(公告)号：CN109870134B
公开(公告)日：2020-01-31
申请号：CN201910226767.9
申请日：2019-03-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种旋转叶片非接触式动应变场测量方法及其系统，所述方法包括以下步骤：建立待测量旋转叶片的三维有限元模型，提取所述三维有限元模型的模态参数；确定叶端定时传感器数目与轴向安装位置；构造有限测点位移与整体应变场的转换矩阵；基于所述叶端定时传感器获取旋转叶片叶端有限位置位移，所述动应变基于所述转换矩阵模态处理得到所述旋转叶片任意时刻、任意位置及任意方向的动应变。本发明提供的方法仅利用叶端有限测点位移实现旋转叶片整体应变场的重构，不仅可实现叶片表面动应变的测量，还可实现叶片内部节点正应变、剪应变的测量，计算过程简单，测量精度高，易于在线测量。
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公开(公告)号：CN109870134A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910226767.9
申请日：2019-03-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种旋转叶片非接触式动应变场测量方法及其系统，所述方法包括以下步骤：建立待测量旋转叶片的三维有限元模型，提取所述三维有限元模型的模态参数；确定叶端定时传感器数目与轴向安装位置；构造有限测点位移与整体应变场的转换矩阵；基于所述叶端定时传感器获取旋转叶片叶端有限位置位移，所述动应变基于所述转换矩阵模态处理得到所述旋转叶片任意时刻、任意位置及任意方向的动应变。本发明提供的方法仅利用叶端有限测点位移实现旋转叶片整体应变场的重构，不仅可实现叶片表面动应变的测量，还可实现叶片内部节点正应变、剪应变的测量，计算过程简单，测量精度高，易于在线测量。
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公开(公告)号：CN112541283A
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN202011227148.0
申请日：2020-11-05
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 公开了一种基于位移‑应变传递比的转子叶片裂纹损伤识别方法，方法中，建立转子叶片的三维模型，在不同转速工况下对三维模型进行模态分析，提取位移测点的位移振型以及应变测点的应变振型，确定叶端定时传感器弦向安装位置和周向安装角度以修正叶片叶端实测振幅值；确定应变片的安装位置与安装方向；利用已安装的应变片获取应变测点安装方向的应变信号，对应变信号进行快速傅里叶变换，提取应变信号在转子叶片共振点处的应变振幅；计算待测转子叶片在单模态共振状态下的位移‑应变传递比，通过监测转子叶片在单模态共振状态下位移‑应变传递比值，并与数据库中相同工况下叶片位移‑应变传递比基准值进行比较，判断转子叶片是否发生裂纹损伤。
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公开(公告)号：CN110069822A
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201910225876.9
申请日：2019-03-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种叶片动应变测量的传感器布置方法，所述方法包括：提取叶片三维有限元模型的应变模态振型；基于所述应变模态振型确定叶片振动模态阶次、传感器数目和约束条件；将应变模态振型矩阵的条件数作为目标函数，利用优化算法寻找应变模态振型矩阵条件数最小的测点布局；根据最优应变模态振型矩阵和最小条件数，确定传感器测点的最优布局。
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公开(公告)号：CN112084583B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202010722183.3
申请日：2020-07-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/04
Abstract: 本发明公开了基于数字孪生的转子叶片寿命预测方法和预测系统，所述方法包括：基于转子叶片尺寸和材料参数建立转子叶片的初始三维有限元模型；叶端定时测量获取转子叶片振动参数和叶端振动位移数据，实时更新初始三维有限元模型获得数字孪生模型及转子叶片坎贝尔图；基于应力重构和叶端振动位移数据计算所述数字孪生模型的转子叶片应力；基于所述转子叶片应力，获取应力时间历程以计算转子叶片寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110608710B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201910226897.2
申请日：2019-03-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于叶端定时的转子叶片动应变场测量方法及其系统，所述方法包括以下步骤：建立待测量转子叶片的三维有限元模型，提取所述三维有限元模型的模态参数；确定叶端定时传感器数目与周向安装位置；建立叶片单点位移与全场动应变的映射关系；基于所述叶端定时传感器获取转子叶片叶端单点位移，所述单点位移基于所述映射关系得到所述转子叶片任意位置及任意方向的动应变测量。本发明提供的方法仅利用叶端有限测点实现转子叶片整体动应变场的重构，且可实现多模态振动下转子叶片表面和内部所有节点正应变、剪应变的测量，计算过程简单，易于在线测量。
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公开(公告)号：CN112541283B
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202011227148.0
申请日：2020-11-05
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 公开了一种基于位移‑应变传递比的转子叶片裂纹损伤识别方法，方法中，建立转子叶片的三维模型，在不同转速工况下对三维模型进行模态分析，提取位移测点的位移振型以及应变测点的应变振型，确定叶端定时传感器弦向安装位置和周向安装角度以修正叶片叶端实测振幅值；确定应变片的安装位置与安装方向；利用已安装的应变片获取应变测点安装方向的应变信号，对应变信号进行快速傅里叶变换，提取应变信号在转子叶片共振点处的应变振幅；计算待测转子叶片在单模态共振状态下的位移‑应变传递比，通过监测转子叶片在单模态共振状态下位移‑应变传递比值，并与数据库中相同工况下叶片位移‑应变传递比基准值进行比较，判断转子叶片是否发生裂纹损伤。
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公开(公告)号：CN112100874A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010721396.4
申请日：2020-07-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了基于数字孪生的转子叶片健康监测方法和系统，所述方法包括：建立单个叶片的三维模型，通过有限元软件计算叶片不同转速下的各阶模态固有频率，以传感器实测的转子叶片振动频率和有限元模型计算的各阶模态固有频率的差值为目标函数，以有限元模型的材料参数和几何参数为设计变量，构造有限元模型修正方程，利用进化算法求解得到修正后的有限元基准模型；构造模型更新灵敏度矩阵以反映单元刚度矩阵变化对于转子叶片固有频率的影响；基于所述模型更新灵敏度矩阵，建立服役状态下数字孪生模型实时更新方程；基于所述实时更新方程，建立基于lp范数的稀疏优化模型；通过凸优化方法求解得到反映转子叶片损伤位置和程度的单元刚度损伤因子矢量。
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公开(公告)号：CN112084583A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010722183.3
申请日：2020-07-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/04
Abstract: 本发明公开了基于数字孪生的转子叶片寿命预测方法和预测系统，所述方法包括：基于转子叶片尺寸和材料参数建立转子叶片的初始三维有限元模型；叶端定时测量获取转子叶片振动参数和叶端振动位移数据，实时更新初始三维有限元模型获得数字孪生模型及转子叶片坎贝尔图；基于应力重构和叶端振动位移数据计算所述数字孪生模型的转子叶片应力；基于所述转子叶片应力，获取应力时间历程以计算转子叶片寿命。
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公开(公告)号：CN112100874B
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202010721396.4
申请日：2020-07-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了基于数字孪生的转子叶片健康监测方法和系统，所述方法包括：建立单个叶片的三维模型，通过有限元软件计算叶片不同转速下的各阶模态固有频率，以传感器实测的转子叶片振动频率和有限元模型计算的各阶模态固有频率的差值为目标函数，以有限元模型的材料参数和几何参数为设计变量，构造有限元模型修正方程，利用进化算法求解得到修正后的有限元基准模型；构造模型更新灵敏度矩阵以反映单元刚度矩阵变化对于转子叶片固有频率的影响；基于所述模型更新灵敏度矩阵，建立服役状态下数字孪生模型实时更新方程；基于所述实时更新方程，建立基于lp范数的稀疏优化模型；通过凸优化方法求解得到反映转子叶片损伤位置和程度的单元刚度损伤因子矢量。
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