一种发动机组件频率特性分析方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及火箭发动机测试，尤其涉及一种发动机组件频率特性分析方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、研究火箭发动机组件的频率特性对发动机稳定性分析和了解发动机组件健康状态有着重要意义，目前通常采用液流试验进行火箭发动机组件频率特性研究，然而传统的液流试验很难激发出发动机组件的动力学特性，因此需要开展动态特性试验；动态特性试验需要进行水力激振，由于每一次试验激励源状态不一致，因此可能导致主试验系统每次的激励水平不一致，为消除激励源状态不一致影响，需要通过处理试验数据建立试验组件相对于激励器的传递函数。

2、目前对于试验数据处理方法通常局限于在时域内进行分析，数据特征挖掘不明显，导致分析的发动机组件的频率特性不准确；或者采用傅里叶变换处理试验数据的时间分辨率和频率分辨率不足，无法有效利用试验数据；或者采用人工读点处理色谱图，需要消耗大量时间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种发动机组件频率特性分析方法、装置、设备及介质，用于提高动态特性试验数据的利用率从而提高发动机组件频率特性分析的准确性，节省时间。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种发动机组件频率特性分析方法，包括：

4、获取动态特性试验中的激振器参数和测点处的压力时域信号；测点包括火箭发动机测试组件和激振器；所述激振器参数包括扫频起始频率、扫频终止频率、扫频速率以及扫频时间；

5、根据扫频速率与预设速率阈值的比较结果，选择对应的变换方法对所述压力时域信号进行变换得到三维时频色谱图；

6、根据扫频时间、扫频起始频率以及扫频终止频率，对所述三维时频色谱图进行斜切处理，得到目标三维时频色谱图；

7、根据目标三维时频色谱图生成各测点对应的幅频曲线；

8、根据各测点对应的幅频曲线确定发动机组件频率特性。

9、与现有技术相比，本发明提供的一种发动机组件频率特性分析方法中，获取动态特性试验中的激振器参数和测点处的压力时域信号；根据扫频速率与预设速率阈值的比较结果，选择对应的变换方法对所述压力时域信号进行变换得到三维时频色谱图；可以提高对压力时域信号处理的时间分辨率和频率分辨率；同时在时频域进行分析可以充分挖掘试验数据的特征，提高频率分析的准确性；通过扫频时间、扫频起始频率以及扫频终止频率，对三维时频色谱图进行斜切处理，得到目标三维时频色谱图；可以缩小范围，快速定位目标三维时频色谱，避免了人工读点需要耗费大量的时间；根据目标三维时频色谱图生成各测点对应的幅频曲线；根据各测点对应的幅频曲线确定发动机组件频率特性，通过本发动机组件频率特性分析方法可以有效利用试验数据，提高频率特性分析的准确性，节省时间。

10、第二方面，本发明提供一种发动机组件频率特性分析装置，包括：

11、激振器参数和压力时域信号获取模块，用于获取动态特性试验中的激振器参数和测点处的压力时域信号；测点包括火箭发动机测试组件和激振器；所述激振器参数包括扫频起始频率、扫频终止频率、扫频速率以及扫频时间；

12、三维时频色谱图确定模块，用于根据扫频速率与预设速率阈值的比较结果，选择对应的变换方法对所述压力时域信号进行变换得到三维时频色谱图；

13、斜切处理模块，用于根据扫频时间、扫频起始频率以及扫频终止频率，对所述三维时频色谱图进行斜切处理，得到目标三维时频色谱图；

14、幅频曲线生成模块，用于根据目标三维时频色谱图生成各测点对应的幅频曲线；

15、频率特性确定模块，用于根据各测点对应的幅频曲线确定发动机组件频率特性。

16、第三方面，本发明提供一种发动机组件频率特性分析设备，包括：

17、通信单元/通信接口，获取动态特性试验中的激振器参数和测点处的压力时域信号；测点包括火箭发动机测试组件和激振器；所述激振器参数包括扫频起始频率、扫频终止频率、扫频速率以及扫频时间；

18、处理单元/处理器，用于根据扫频速率与预设速率阈值的比较结果，选择对应的变换方法对所述压力时域信号进行变换得到三维时频色谱图；

19、根据扫频时间、扫频起始频率以及扫频终止频率，对所述三维时频色谱图进行斜切处理，得到目标三维时频色谱图；

20、根据目标三维时频色谱图生成各测点对应的幅频曲线；

21、根据各测点对应的幅频曲线确定发动机组件频率特性。

22、第四方面，本发明提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现上述发动机组件频率特性分析方法。

23、第二方面提供的装置类方案、第三方面提供的设备类方案以及第四方面提供的计算机存储介质方案所实现的技术效果与第一方面提供的方法类方案相同，此处不再赘述。

技术特征：

1.一种发动机组件频率特性分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述发动机组件频率特性分析方法，其特征在于，所述根据所述扫频速率与预设速率阈值的比较结果，选择对应的变换方法对所述压力时域信号进行变换得到三维时频色谱图，包括：

3.根据权利要求1所述发动机组件频率特性分析方法，其特征在于，所述根据所述扫频时间、所述扫频起始频率以及所述扫频终止频率，对所述三维时频色谱图进行斜切处理，得到目标三维时频色谱图，包括：

4.根据权利要求1所述发动机组件频率特性分析方法，其特征在于，所述三维时频色谱图中每个时刻对应多个频率和幅值；所述根据目标三维时频色谱图生成各测点对应的幅频曲线，包括：

5.根据权利要求1所述发动机组件频率特性分析方法，其特征在于，所述根据所述各测点对应的幅频曲线确定发动机组件频率特性，包括：

6.根据权利要求2所述发动机组件频率特性分析方法，其特征在于，所述若扫频速率大于或等于预设速率阈值则采用同步压缩小波变换对压力时域信号进行变换，得到三维时频色谱图，包括：

7.根据权利要求1所述发动机组件频率特性分析方法，其特征在于，所述动态特性试验通过激振器对流经待测试组件的液体施加激励。

8.一种发动机组件频率特性分析装置，其特征在于，包括：

9.一种发动机组件频率特性分析设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现权利要求1～7任一项所述发动机组件频率特性分析方法。

技术总结
本发明公开一种发动机组件频率特性分析方法、装置、设备及介质，涉及火箭发动机测试技术领域，以解决现有频率特性分析方法准确率低且耗费时间的问题。一种发动机组件频率特性分析方法，包括：获取动态特性试验中的激振器参数和测点处的压力时域信号；根据扫频速率与预设速率阈值的比较结果，选择对应的变换方法对压力时域信号进行变换得到三维时频色谱图；对三维时频色谱图进行斜切处理，得到目标三维时频色谱图；根据目标三维时频色谱图生成各测点对应的幅频曲线；根据各测点对应的幅频曲线确定发动机组件频率特性。本发明提供的发动机组件频率特性分析方法用于提高发动机组件频率特性分析的准确性。

技术研发人员：邢理想,高玉闪,李斌,赵瑞国,蒲星星,龚南妮,何闯,任孝文,马冬英,董蒙,张京
受保护的技术使用者：西安航天动力研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15