转子系统的评估方法、装置、电子设备及存储介质

本发明涉及旋转机械评估，具体提供一种转子系统的评估方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在转子系统中，旋转部件的运动对于系统的稳定性和性能至关重要。由于某些转子的特殊性，会出现转子内部存在转动不平衡量等现象，如航空发动机大多数压气机的结构都采用鼓筒方式，压气机前后支承的封严装置在发动机调试和试制过程中漏油现象时有发生，结果导致鼓筒腔体积油；又如某些大型发电机转子自带液冷系统，转子内部的冷却液体一直存在。随着近年来旋转机械的发展，出现了一个显著的特征就是向高转速、高精度、轻结构、长寿命的方向发展。因此，需要对油液等转动不平衡量对转子系统稳定性的影响有清晰的认识和了解，以便在转子设计和研究过程中避免由转动不平衡量产生的故障。

2、相应地，本领域需要一种新的转子系统的评估方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决上述技术问题。

2、在第一方面，本发明提供一种转子系统的评估方法，所述方法包括：

3、获取转子系统不平衡量的压力数据；

4、获取转子系统的结构有限元模型；

5、基于所述不平衡量的压力数据和所述转子系统的结构有限元模型对所述转子系统进行分析，获得转子系统的分析数据；

6、基于所述转子系统的分析数据对所述转子系统进行评估。

7、在上述转子系统的评估方法的一个技术方案中，在获取转子系统不平衡量的压力数据前，所述方法还包括：

8、基于转子系统的几何参数建立转子系统三维几何模型；

9、基于所述转子系统的结构参数对转子系统三维几何模型进行模型网格剖分，确定转子系统三维几何模型的网格单元；

10、基于所述转子系统三维几何模型建立转子系统流体动力学模型；

11、基于不平衡量的初始条件设置不平衡量在转子系统流体动力学模型中的初始分布状态，获得含不平衡量的转子系统流体动力学模型；

12、基于所述不平衡量的物性参数定义所述含不平衡量的转子系统流体动力学模型中的不平衡量。

13、在上述转子系统的评估方法的一个技术方案中，所述获取转子系统不平衡量的压力数据，包括：

14、基于转子系统的第一工况和第一边界条件对所述含不平衡量的转子系统流体动力学模型进行流体动力学分析，获得所述不平衡量的压力数据，其中所述转子系统的第一工况为转子系统的瞬态工况。

15、在上述转子系统的评估方法的一个技术方案中，在获取转子系统的结构有限元模型前，所述方法还包括：

16、基于所述转子系统的几何参数建立转子系统三维几何模型；

17、基于所述转子系统的材料参数设置转子系统三维几何模型中对应几何的材料参数；

18、基于所述转子系统的结构参数对转子系统三维几何模型进行模型网格剖分，确定转子系统的网格单元；

19、设置转子系统的网格单元之间的装配关系，获得转子系统结构有限元模型。

20、在上述转子系统的评估方法的一个技术方案中，所述基于所述不平衡量的压力数据和所述转子系统的结构有限元模型对所述转子系统进行分析，获得转子系统的分析数据，包括：

21、基于所述不平衡量的压力数据、第二边界条件和所述转子系统的结构有限元模型建立含不平衡量的转子系统瞬态动力学模型；

22、基于第二工况对所述含不平衡量的转子系统瞬态动力学模型进行瞬态动力学分析，获得转子系统的分析数据，其中所述第二工况为转子系统的瞬态工况。

23、在上述转子系统的评估方法的一个技术方案中，所述不平衡量的压力数据包括不平衡量对壁面产生的压力值、所述压力值的作用位置和所述压力值的作用时间；

24、所述基于所述不平衡量的压力数据和所述转子系统的结构有限元模型建立含不平衡量的转子系统瞬态动力学模型，包括：

25、基于所述压力值的作用位置和所述压力值的作用时间将所述不平衡量对壁面产生的压力值加载到所述转子系统结构有限元模型中，获得含转动不平衡量的转子系统瞬态动力学模型。

26、在上述转子系统的评估方法的一个技术方案中，所述转子系统的分析数据包括转子系统的振动位移；

27、所述基于所述转子系统的分析数据对所述转子系统进行评估，包括：

28、基于所述转子系统的振动位移确定所述转子系统的瞬态位移信息；

29、基于所述瞬态位移信息对所述转子系统的振动情况进行评估，以判断所述转子系统的振动情况是否满足预设条件。

30、在第二方面，本发明提供一种转子系统的评估装置，所述装置包括：

31、第一获取模块，用于获取转子系统不平衡量的压力数据；

32、第二获取模块，用于获取转子系统的结构有限元模型；

33、分析模块，用于基于所述不平衡量的压力数据和所述转子系统的结构有限元模型对所述转子系统进行分析，获得转子系统的分析数据；

34、评估模块，用于基于所述转子系统的分析数据对所述转子系统进行评估。

35、在第三方面，提供一种电子设备，该电子设备包括至少一个处理器和至少一个存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述转子系统的评估方法的技术方案中任一项技术方案所述的转子系统的评估方法。

36、在第四方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述转子系统的评估方法的技术方案中任一项技术方案所述的转子系统的评估方法。

37、本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

38、本发明提供一种转子系统的评估方法，该方法包括：获取转子系统不平衡量的压力数据；获取转子系统的结构有限元模型；基于不平衡量的压力数据和转子系统的结构有限元模型对转子系统进行分析，获得转子系统的分析数据；基于转子系统的分析数据对转子系统进行评估。本发明可根据转子系统的实际工况获取影响转子系统的不平衡量的压力数据，为后续对转子系统的仿真分析提供依据；进而利用不平衡量的压力数据与转子系统的结构有限元模型对转子系统进行仿真分析，能够准确获知转子系统在不平衡量影响下的分析数据，并能够根据该分析数据对转子系统工作过程中不平衡量对转子稳定性的影响进行评估，以便在设计和研究转子系统的过程中避免由不平衡量产生的故障。

技术特征：

1.一种转子系统的评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的转子系统的评估方法，其特征在于，在获取转子系统不平衡量的压力数据前，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的转子系统的评估方法，其特征在于，所述获取转子系统不平衡量的压力数据，包括：

4.根据权利要求1所述的转子系统的评估方法，其特征在于，在获取转子系统的结构有限元模型前，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的转子系统的评估方法，其特征在于，所述基于所述不平衡量的压力数据和所述转子系统的结构有限元模型对所述转子系统进行分析，获得转子系统的分析数据，包括：

6.根据权利要求5所述的转子系统的评估方法，其特征在于，所述不平衡量的压力数据包括不平衡量对壁面产生的压力值、所述压力值的作用位置和所述压力值的作用时间；

7.根据权利要求1所述的转子系统的评估方法，其特征在于，所述转子系统的分析数据包括转子系统的振动位移；

8.一种转子系统的评估装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，包括至少一个处理器和至少一个存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至7中任一项所述的转子系统的评估方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至7中任一项所述的转子系统的评估方法。

技术总结
本发明涉及旋转机械评估技术领域，具体提供一种转子系统的评估方法、装置、电子设备及存储介质，旨在解决转子系统在工作过程中不平衡量对转子稳定性影响的评估问题。为此目的，本发明的转子系统的评估方法包括：获取转子系统不平衡量的压力数据；获取转子系统的结构有限元模型；基于不平衡量的压力数据和转子系统的结构有限元模型对转子系统进行分析，获得转子系统的分析数据；基于转子系统的分析数据对转子系统进行评估。本发明基于影响转子系统的不平衡量的压力数据与转子系统的结构有限元模型对转子系统进行仿真分析，并获得转子系统的分析数据，进而能够根据转子系统的分析数据对转子系统进行评估。

技术研发人员：胡伟明,杨张斌,侯哲,赵晟,李志国,唐波,刘洁,李海军,彭代晓,陈飞宇,盖斐,张斯翔
受保护的技术使用者：中国科学院电工研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17