申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2024-03-21

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN118278269A

主分类号：G06F30/27

分类号：G06F30/27;G01M15/00;G06F18/2337;G06F18/23213;G06F119/14;G06F119/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.07.19#实质审查的生效;2024.07.02#公开

摘要：本发明公开了一种与转子动力学特性相关的飞行载荷谱编制方法。机动飞行飞参选择法向过载系数，发动机转速飞参选择油门杆位置差分，设计非平稳随机过程采样点去冗余、峰谷值消噪等算法，基于科目类型，提取了这两个参数的时变特征，利用模糊C均值聚类对它们自适应等级划分，由等级在科目中的时间占比得到科目的典型载荷谱，计算每次起落与典型载荷谱的距离，分别得到了基于法向过载系数、油门杆位置差分的均值谱及严重谱代表起落。对多参数载荷谱编制，给出了基于加权系数的综合距离公式。所有科目代表起落中与转子动力学特性相关的飞参即为飞行载荷谱。本发明解决了与转子时变冲击特性相关的多参数、强耦合、时变复杂服役环境载荷谱编制问题。

主权项：1.一种与转子动力学相关的机动飞行载荷谱编制方法，其特征在于，包括以下步骤：1根据科目对所有飞行剖面进行分类，将每个科目的样本放在一起组成与科目相关的随机过程，记为S＝{S1,S2,…,Si,…,SM}Si为第i个科目所有起落组成的随机过程；2对第i个科目，提取出所有起落的最大法向过载系数时间序列，组成一个以该科目最大法向过载系数为参数的随机过程Xi，表示为 为第i个科目中第r次起落法向过载系数组成的随机过程；Ni为第i个科目总的飞行起落数目； 为第r次起落的第k个法向过载采样点；所有科目法向过载系数组成的随机过程记为 3设置法向过载系数FCM聚类用的簇数目为q1；对中所有样本进行模糊聚类，自适应地得到q1个法向过载等级及其聚类中心点，对聚类中心点从小到大排序，标记这些聚类中心点如下 其中，pl表示第l个聚类中心点，表示第q1个聚类中心点；4将过载等级划分点定义为 得到q1个过载等级，每个过载等级的法向过载区间如下 上标“n”表示法向过载系数；将过载等级记为 5对第i个科目的所有起落，计算Ln中各等级的时间占比，得到该科目基于法向过载系数的典型载荷谱；6对第i个科目的所有起落，计算等级时间占比与Cin的2范数距离，表示如下 Cin为科目i基于法向过载系数的典型载荷谱；为科目i第r次起落中各过载等级的时间占比；上标“n”表示法向过载系数；7用数学符号表示“任意”，根据如下判据2和判据3，得到各科目的基于法向过载系数的均值谱代表起落和严重谱代表起落；判据2：对若则起落r为科目i的均值谱代表起落；minDin表示Din中最小值；判据3：对若则起落r为科目i的严重谱代表起落；maxDin表示Din中最大值；均值谱代表起落是该均值谱代表起落所属科目的代表起落，该起落中的各个飞参时间序列将代表该科目飞行环境载荷谱；科目i的基于法向过载系数的飞行服役环境载荷谱记为 上标“n”表示代表起落的确定是基于法向过载系数；下标“r”表示科目i第r次起落；Nf为单次起落中的飞参数目； 为科目i第r次起落的第Nf个飞参时间序列；所有科目的均值谱代表起落为基于法向过载的飞行服役环境载荷谱，记为 上标“M”表示总的科目数；上标“n”表示法向过载系数； 表示基于法向过载系数获得的第M个科目的均值谱代表起落；严重谱代表起落作为该严重谱代表起落所属科目飞行环境载荷谱最大分散度的度量；8对第i个科目，提取出第r次起落的油门杆位置时间序列，表示为 为第i个科目中第r次起落油门杆位置组成的随机过程； 为第r次起落的第k个油门杆位置采样点；对求取差分运算，得到油门杆位置差分序列，表示如下 其中，9对开展分段峰谷值消噪；消噪后的新时间序列用表示；10提取出科目i的所有油门杆位置差分序列，组成一个以该科目油门杆位置差分为参数的随机过程dΘi，表示如下 下标“Ni”表示第i个科目总的飞行起落数目； 表示科目i的第Ni次起落油门杆位置差分且消噪后形成的新时间序列；11将所有科目油门杆位置差分组成的随机过程记为 下标“M”表示总的科目数，dΘM表示第M个科目以油门杆位置差分为参数的随机过程；12设置油门杆位置差分的FCM聚类簇数目为q2，下标“2”表示第2个飞参，对中所有样本进行模糊聚类，自适应地得到q2个油门杆位置差分等级及其聚类中心点，对聚类中心点从小到大排序，标记这些聚类中心点如下 13将油门杆位置差分等级划分点定义为 将油门杆位置差分等级划分为q2个，每个等级的油门杆位置差分区间如下 上标“θ”表示油门杆位置；将油门杆位置差分等级记为 至此，基于所有科目的油门杆位置差分等级划分完毕；14对科目i的所有起落，计算Lθ中各等级在dΘi的时间占比，得到该科目基于油门杆位置的典型载荷谱；称Ciθ为科目i基于油门杆位置的典型载荷谱；15对第i个科目的所有起落，计算起落油门杆差分等级时间占比与Ciθ的2范数距离，表示如下 为第r次起落的等级时间占比；16用数学符号表示“任意”，根据如下判据4和判据5，得到各科目的基于油门杆位置的均值谱代表起落和严重谱代表起落；判据4：对若则起落r为科目i的均值谱代表起落；minDiθ表示Diθ中最小值；判据5：对若则起落r为科目i的严重谱代表起落；maxDiθ表示Diθ中最大值；科目i均值谱代表起落的飞行服役载荷谱记为 上标“θ”表示代表起落的确定是基于油门杆位置；下标“r”表示科目i第r次起落；Nf表示单次起落中的飞参数目； 表示科目i第r次起落的第Nf个飞参时间序列；所有科目的均值谱代表起落就是基于油门杆位置的飞行服役环境载荷谱，记为 上标“M”表示总的科目数，“θ”表示油门杆位置，表示基于油门杆位置差分获得的第M个科目的均值谱代表起落；上述步骤8～步骤16完成了基于油门杆位置和科目的飞行环境载荷谱编制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 与转子动力学相关的机动飞行载荷谱编制方法

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