CN110260454B - 一种载荷识别方法、装置、存储介质及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载荷识别方法、装置、存储介质及压缩机，该方法包括：获取压缩机管路连接处的刚度，并获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应；将所述刚度与所述振动响应的乘积，确定为压缩机管路连接处的载荷；其中，压缩机管路连接处，是压缩机与其管路系统的管路的连接处；设定点，包括：压缩机所属空调外机在设定工况下，每个运行频率下压缩机吸气口与管路的连接点、和/或每个运行频率下压缩机排气口与管路的连接点。本发明的方案，可以解决对压缩机激励的获取难度大的问题，达到减小获取难度的效果。

Description

一种载荷识别方法、装置、存储介质及压缩机

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种载荷识别方法、装置、存储介质及压缩机，尤其涉及一种空调压缩机配管系统载荷识别方法、装置、存储介质及压缩机。

背景技术

目前压缩机的激励力，通常是由压缩机动力学模型计算得到，计算参数主要包括气动转矩负载、电机的电磁转矩负载、转子动平衡的偏心负载等。这种方法的主要缺点是需要得到各个参数的精确值，而有些参数的精确获得是很困难的，如气体转矩负载，在有些情况下压缩机是第三方供应，无法得到内部模型及参数，所以对压缩机激励力的获取难度较大。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种载荷识别方法、装置、存储介质及压缩机，以解决对压缩机激励的获取难度大的问题，达到减小获取难度的效果。

本发明提供一种载荷识别方法，包括：获取压缩机管路连接处的刚度，并获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应；将所述刚度与所述振动响应的乘积，确定为压缩机管路连接处的载荷；其中，压缩机管路连接处，是压缩机与其管路系统的管路的连接处；设定点，包括：压缩机所属空调外机在设定工况下，每个运行频率下压缩机吸气口与管路的连接点、和/或每个运行频率下压缩机排气口与管路的连接点。

可选地，其中，获取压缩机管路连接处的刚度，包括：建立压缩机及其管路系统的模型；基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度；和/或，获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度；和/或，获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应，包括：获取由位移检测装置检测到的压缩机管路连接处的设定点的振动响应，或者，获取由基于加速度检测装置检测得到的压缩机管路连接处的设定点的加速度信号进而进行积分求解得到振动响应。

可选地，还包括：对比基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度、以及获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；若对比结果超出设定误差范围，则根据由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度对所述模型进行修正。

可选地，建立压缩机管路系统的模型，包括：建立压缩机及其管路系统的仿真分析模型；对所述仿真分析模型进行网格划分，得到划分单元；赋予所述仿真分析模型中各划分单元以设定的材料参数、以及设定的单元属性；并参照所述仿真分析模型中各划分单元的实际状态，对各划分单元施加设定的边界约束条件，以得到压缩机及其管路系统的有限元模型。

可选地，其中，基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，包括：在管路与压缩机的吸气管和/或排气管的连接处的圆周上设定检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布；基于所述模型进行仿真分析，提取设定数量个检测点处的力度和加速度；和/或，获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，包括：在压缩机所属空调外机上管路与压缩机的吸气管和/或排气管的焊接处的圆周上选择检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布；利用预设的激振器测试，得到设定数量个检测点处的力度和加速度。

与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种载荷识别装置，包括：获取单元，用于获取压缩机管路连接处的刚度，并获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应；确定单元，用于将所述刚度与所述振动响应的乘积，确定为压缩机管路连接处的载荷；其中，压缩机管路连接处，是压缩机与其管路系统的管路的连接处；设定点，包括：压缩机所属空调外机在设定工况下，每个运行频率下压缩机吸气口与管路的连接点、和/或每个运行频率下压缩机排气口与管路的连接点。

可选地，其中，所述获取单元获取压缩机管路连接处的刚度，包括：建立压缩机及其管路系统的模型；基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度；和/或，获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度；和/或，所述获取单元获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应，包括：获取由位移检测装置检测到的压缩机管路连接处的设定点的振动响应，或者，获取由基于加速度检测装置检测得到的压缩机管路连接处的设定点的加速度信号进而进行积分求解得到振动响应。

可选地，还包括：所述获取单元，还用于对比基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度、以及获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；所述获取单元，还用于若对比结果超出设定误差范围，则根据由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度对所述模型进行修正。

可选地，所述获取单元建立压缩机管路系统的模型，包括：建立压缩机及其管路系统的仿真分析模型；对所述仿真分析模型进行网格划分，得到划分单元；赋予所述仿真分析模型中各划分单元以设定的材料参数、以及设定的单元属性；并参照所述仿真分析模型中各划分单元的实际状态，对各划分单元施加设定的边界约束条件，以得到压缩机及其管路系统的有限元模型。

可选地，其中，所述获取单元基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，包括：在管路与压缩机的吸气管和/或排气管的连接处的圆周上设定检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布；基于所述模型进行仿真分析，提取设定数量个检测点处的力度和加速度；和/或，所述获取单元获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，包括：在压缩机所属空调外机上管路与压缩机的吸气管和/或排气管的焊接处的圆周上选择检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布；利用预设的激振器测试，得到设定数量个检测点处的力度和加速度。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种压缩机，包括：以上所述的载荷识别装置。

与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，包括：所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行以上所述的载荷识别方法。

与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种压缩机，包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行以上所述的载荷识别方法。

本发明的方案，通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励，可以避免直接从压缩机内部结构来求解激励，降低激励求解难度。

进一步，本发明的方案，通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励，简化了求解过程，降低了获取压缩机激励的难度。

进一步，本发明的方案，通过在开发前期进行压缩机配管系统的仿真分析，预测压缩机配管系统的振动及应力分布情况，可作为样机修改的参照，减少打样成本，进而减少实验成本。

进一步，本发明的方案，通过管路的原点动刚度求解压缩机管路系统载荷，仅需提取压缩机与管路连接处的载荷即可进行仿真分析，提升了压缩机管路系统载荷的获取便捷性。

进一步，本发明的方案，通过将压缩机简化，仅需压缩机模型的边界条件，提取压缩机与管路连接处的载荷作为有限元模型的输入，可以求解压缩机管路系统载荷，且求解过程简单、可靠。

由此，本发明的方案，通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励，解决对压缩机激励的获取难度大的问题，从而，克服获取压缩机激励的难度大、精准性差和成本高的缺陷，实现获取压缩机激励的难度小、精准性好和成本低的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的载荷识别方法的一实施例的流程示意图；

图2为本发明的方法中通过仿真分析的方式得到压缩机管路连接处的刚度的一实施例的流程示意图；

图3为本发明的方法中通过测试的方式得到压缩机管路连接处的刚度的一实施例的流程示意图；

图4为本发明的方法中对所述模型进行修正的一实施例的流程示意图；

图5为本发明的方法中建立压缩机管路系统的模型的一实施例的流程示意图；

图6为本发明的方法中基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度的一实施例的流程示意图；

图7为本发明的方法中获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度的一实施例的流程示意图；

图8为本发明的载荷识别装置的一实施例的结构示意图；

图9为本发明的空调的一实施例的压缩机管路连接处载荷求解流程示意图；

图10为本发明的空调的一实施例的载荷识别点示意图；

图11为本发明的空调的一实施例的激振器激振示意图；

图12为本发明的空调的一实施例的压缩机管路简化示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

10-激振头；20-加速度传感器；30-测试工装；40-管路；102-获取单元；104-确定单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种载荷识别方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该载荷识别方法可以包括：步骤S110和步骤S120。

在步骤S110处，获取压缩机管路连接处的刚度，并获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应。其中，该压缩机，是待进行其管路连接处载荷识别的压缩机。该管路系统，是压缩机所在管路的管路系统。该模型，具体可以是仿真分析模型，该仿真分析模型可以是有限元模型。

可选地，步骤S110中获取压缩机管路连接处的刚度，可以包括以下任一种或任两种获取方式。

第一种获取方式：通过仿真分析的方式得到压缩机管路连接处的刚度的过程，具体可以如下。

下面结合图2所示本发明的方法中通过仿真分析的方式得到压缩机管路连接处的刚度的一实施例流程示意图，进一步说明通过仿真分析的方式得到压缩机管路连接处的刚度的具体过程，可以包括：步骤S210至步骤S230。

步骤S210，建立压缩机及其管路系统的模型。

更可选地，下面结合图5所示本发明的方法中建立压缩机管路系统的模型的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中建立压缩机管路系统的模型的具体过程，可以包括：步骤S510至步骤S530。

步骤S510，建立压缩机及其管路系统的仿真分析模型。

步骤S520，按设定的划分方式，对所述仿真分析模型进行网格划分，得到划分单元。

步骤S530，赋予所述仿真分析模型中各划分单元以设定的材料参数、以及设定的单元属性；并参照所述仿真分析模型中各划分单元的实际状态，对各划分单元施加设定的边界约束条件，以得到压缩机及其管路系统的有限元模型，作为压缩机及其管路系统的模型。

例如：在有限元软件中建立压缩机管路系统的仿真分析模型，可以对模型进行网格划分，赋予模型材料参数、单元属性，以及参照模型的实际状态，对模型施加边界约束。在仿真分析时，可将压缩机简化，仅需压缩机模型的边界条件，提取压缩机与管路连接处的载荷作为有限元模型的输入。

由此，通过建立压缩机及其管路系统的仿真分析模型，进而对该仿真分析模型进行划分、赋值和边界约束处理，得到压缩机管路连接处的有限元模型，使得对压缩机管路连接处的有限元模型的建立精准而可靠。

步骤S220，基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。即，基于所述模型进行仿真分析，以得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。

例如：通过管路的原点动刚度求解压缩机管路系统载荷的方法，此方法不需要获得压缩机的激励，仅需提取压缩机与管路连接处的载荷即可进行仿真分析。

更可选地，下面结合图6所示本发明的方法中基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S220中基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度的具体过程，可以包括：步骤S610和步骤S620。

步骤S610，在管路与压缩机的吸气管和/或排气管的连接处的圆周上设定检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布。

步骤S620，基于所述模型进行仿真分析，提取设定数量个检测点处的力度和加速度。

例如：如图10所示，在管路与压缩机的连接处(即吸气、排气管的连接处)的圆周上分别对三个点施加设定值(如1mm)的位移，这三个点成120°均匀分布，同时分别提取这三个点的反力。

由此，通过基于压缩机管路连接处的有限元模型，在吸气管、排气管等与管路的连接处设定检测点并进行仿真分析，得到相应检测点处的力度和加速度，使得对压缩机管路连接处的力度和加速度的获取更加简便。

步骤S230，根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度。

例如：通过仿真分析的方式得到缩机管路连接处的刚度，那么压缩机管路连接处载荷识别的过程，可以包括：建立压缩机及其管路系统的模型。进一步可以基于所述模型进行仿真分析，以得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。同时还可以获取运行时压缩机与其管路系统的管路连接处的振动响应。进一步可以根据所述力度、所述加速度和所述振动响应，确定压缩机与其管路系统的管路连接处的载荷。

例如：通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励，避免了直接从压缩机内部结构来求解激励，简化了求解过程，降低了获取压缩机激励的难度。在开发前期进行压缩机配管系统的仿真分析，预测压缩机配管系统的振动及应力分布情况，可作为样机修改的参照，减少打样成本，亦可作为实验布点的一个指导方案，减少实验成本。

由此，通过基于建立的压缩机管路系统的仿真分析模型进行仿真分析，从而得到压缩机管路连接处的力度和加速度，进而根据该力度和该加速度确定压缩机管路连接处的刚度，使得对该刚度的确定更加简便，且省事高效。

进一步可选地，基于通过仿真分析的方式得到压缩机管路连接处的刚度的过程，还可以包括：对所述模型进行修正的过程。

下面结合图4所示本发明的方法中对所述模型进行修正的一实施例流程示意图，进一步说明对所述模型进行修正的具体过程，可以包括：步骤S410和步骤S420。

步骤S410，在分别基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度、以及获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度的情况下，对比基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度、以及获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，以分别得到力度和加速度的对比结果。

步骤S420，若对比结果超出设定误差范围，则根据由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度对所述模型进行修正，进而可以基于修正后的所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。

例如：可以将测试的结果与仿真分析的结果进行对比，修正仿真模型的准确性。

由此，通过基于测试得到的压缩机管路连接处的力度和加速度对预先建立的仿真分析模型进行修正，有利于提升基于仿真分析模型进行仿真分析得到压缩机管路连接处的力度和加速度的精准性和可靠性。

第二种获取方式：通过测试的方式得到压缩机管路连接处的刚度的过程，具体可以如下。

下面结合图3所示本发明的方法中通过测试的方式得到压缩机管路连接处的刚度的一实施例流程示意图，进一步说明通过测试的方式得到压缩机管路连接处的刚度的具体过程，可以包括：步骤S310和步骤S320。

步骤S310，获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。

更可选地，下面结合图7所示本发明的方法中获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S310中获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度的具体过程，可以包括：步骤S710和步骤S720。

步骤S710，在压缩机所属空调外机上管路与压缩机的吸气管和/或排气管的焊接处的圆周上选择检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布。

步骤S720，利用预设的激振器测试，得到设定数量个检测点处的力度和加速度。

例如：在实体外机上选择压缩机与管路系统的连接处，一般为压缩机进、排气口的焊接处，也可以如图10所示。可以在焊接处取一个圆周，在圆周上取三个点，点的位置均匀分布，吸排气口各2个点，共计6个点。因为管路为圆形，在使用激振器进行激励时，激振器的阻抗头与管路不易粘接，故设计了一个简易的测试工装，其示意图如图11所示，10为激振头，20为加速度传感器，30为测试工装，40为管路。其中，激振头与工装通过胶水粘接在一起，加速度传感器贴在工装上，工装与管路固定连接；也可以通过在激振头上加阻抗头，同时测试力与加速度。

具体地，可以通过激振器施加稳定的正弦载荷f，通过传感器采集加速度信号a，对加速度进行积分获得位移信号x，通过

(f为激振器的力，x为位移)求解该点的静刚度，通过

求解此点的动刚度。进一步地，可以将工装松开，旋转角度90°，用同样的方式测试同一圆周上的另外两个点的原点动刚度。

由此，通过基于压缩机管路连接处的实体结构，在吸气管、排气管等与管路的连接处设定检测点并进行仿真分析，得到相应检测点处的力度和加速度，使得对压缩机管路连接处的力度和加速度的获取更加直接和可靠。

步骤S320，根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度。

由此，通过获取由激振器测试得到的压缩机管路连接处的力度和加速度，进而根据该力度和该加速度确定压缩机管路连接处的刚度，使得对该刚度的确定更加直接，且可靠性好。

可选地，步骤S110中获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应，可以包括：获取由位移检测装置检测到的压缩机管路连接处的设定点的振动响应，或者，获取由基于加速度检测装置检测得到的压缩机管路连接处的设定点的加速度信号进而进行积分求解得到振动响应。

例如：测试运行时压缩机管路连接处的振动响应。对于压缩机管路系统的振动响应求解，可简化为图12所示的A、B两个刚性连接的系统，载荷识别的目的是为了求解管路的响应，如B系统的点4，点4的振动响应可用V₄＝F₂₃·Y₃₄求解，即需要获取A、B连接处的载荷F₂₃，通过在有限元软件中获取3、4两点的导纳Y₃₄，可求解管路上任意点的振动响应V₄。

例如：测试空调外机在名义制冷、名义制热、过负荷制冷和过负荷制热四个工况下每个运行频率点的吸、排气口压缩机与管路连接处的点的振动响应，该振动响应可用位移传感器测试而得，也可以通过加速度传感器测试而得。其中，如果采集的为加速度信号，需要对信号进行积分求解得到对应的位移。

由此，通过多种方式获取压缩机管路连接处的振动响应，使得对该振动响应的获取灵活且便捷。

在步骤S120处，将所述刚度与所述振动响应的乘积，确定为压缩机管路连接处的载荷。

其中，压缩机管路连接处，是压缩机与其管路系统的管路的连接处。设定点，可以包括：压缩机所属空调外机在设定工况下，每个运行频率下压缩机吸气口与管路的连接点、和/或每个运行频率下压缩机排气口与管路的连接点。

例如：通过获取压缩机与管路连接处的刚度与位移，可求解连接处的载荷。

例如：通过空调外机在名义制冷、名义制热、过负荷制冷和过负荷制热四个工况下每个运行频率点的吸、排气口压缩机与管路连接处的点的位移与刚度相乘即可得到压缩机与管路连接处的激励力。即可用识别得到的激励力作为压缩机管路系统的激励输入，对于压缩机管路系统进行有限元分析。预测管路的振动及应力应变分布情况。

由此，通过获取压缩机管路连接处的刚度、以及该连接处设定点的振动响应，进而根据该刚度和该振动响应确定压缩机管路连接处的载荷，使得对压缩机管路连接处载荷的获取更加简便且高效。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励，可以避免直接从压缩机内部结构来求解激励，降低激励求解难度。

根据本发明的实施例，还提供了对应于载荷识别方法的一种载荷识别装置。参见图8所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该载荷识别装置可以包括：获取单元102和确定单元104。

在一个可选例子中，获取单元102，可以用于获取压缩机管路连接处的刚度，并获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应。其中，该压缩机，是待进行其管路连接处载荷识别的压缩机。该管路系统，是压缩机所在管路的管路系统。该模型，具体可以是仿真分析模型，该仿真分析模型可以是有限元模型。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。

可选地，所述获取单元102获取压缩机管路连接处的刚度，可以包括以下任一种或任两种获取方式。

第一种获取方式：通过仿真分析的方式得到压缩机管路连接处的刚度的过程，具体可以如下。

所述获取单元102，具体还可以用于建立压缩机及其管路系统的模型。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S210。

更可选地，所述获取单元102建立压缩机管路系统的模型，可以包括：

所述获取单元102，具体还可以用于建立压缩机及其管路系统的仿真分析模型。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S510。

所述获取单元102，具体还可以用于按设定的划分方式，对所述仿真分析模型进行网格划分，得到划分单元。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S520。

所述获取单元102，具体还可以用于赋予所述仿真分析模型中各划分单元以设定的材料参数、以及设定的单元属性；并参照所述仿真分析模型中各划分单元的实际状态，对各划分单元施加设定的边界约束条件，以得到压缩机及其管路系统的有限元模型，作为压缩机及其管路系统的模型。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S530。

例如：在有限元软件中建立压缩机管路系统的仿真分析模型，可以对模型进行网格划分，赋予模型材料参数、单元属性，以及参照模型的实际状态，对模型施加边界约束。在仿真分析时，可将压缩机简化，仅需压缩机模型的边界条件，提取压缩机与管路连接处的载荷作为有限元模型的输入。

由此，通过建立压缩机及其管路系统的仿真分析模型，进而对该仿真分析模型进行划分、赋值和边界约束处理，得到压缩机管路连接处的有限元模型，使得对压缩机管路连接处的有限元模型的建立精准而可靠。

所述获取单元102，具体还可以用于基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。即，基于所述模型进行仿真分析，以得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S220。

例如：通过管路的原点动刚度求解压缩机管路系统载荷的方法，此方法不需要获得压缩机的激励，仅需提取压缩机与管路连接处的载荷即可进行仿真分析。

更可选地，所述获取单元102基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，可以包括：

所述获取单元102，具体还可以用于在管路与压缩机的吸气管和/或排气管的连接处的圆周上设定检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S610。

所述获取单元102，具体还可以用于基于所述模型进行仿真分析，提取设定数量个检测点处的力度和加速度。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S620。

例如：如图10所示，在管路与压缩机的连接处(即吸气、排气管的连接处)的圆周上分别对三个点施加设定值(如1mm)的位移，这三个点成120°均匀分布，同时分别提取这三个点的反力。

由此，通过基于压缩机管路连接处的有限元模型，在吸气管、排气管等与管路的连接处设定检测点并进行仿真分析，得到相应检测点处的力度和加速度，使得对压缩机管路连接处的力度和加速度的获取更加简便。

所述获取单元102，具体还可以用于根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S230。

例如：通过仿真分析的方式得到缩机管路连接处的刚度，那么压缩机管路连接处载荷识别的过程，可以包括：建立压缩机及其管路系统的模型。进一步可以基于所述模型进行仿真分析，以得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。同时还可以获取运行时压缩机与其管路系统的管路连接处的振动响应。进一步可以根据所述力度、所述加速度和所述振动响应，确定压缩机与其管路系统的管路连接处的载荷。

例如：通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励，避免了直接从压缩机内部结构来求解激励，简化了求解过程，降低了获取压缩机激励的难度。在开发前期进行压缩机配管系统的仿真分析，预测压缩机配管系统的振动及应力分布情况，可作为样机修改的参照，减少打样成本，亦可作为实验布点的一个指导方案，减少实验成本。

由此，通过基于建立的压缩机管路系统的仿真分析模型进行仿真分析，从而得到压缩机管路连接处的力度和加速度，进而根据该力度和该加速度确定压缩机管路连接处的刚度，使得对该刚度的确定更加简便，且省事高效。

进一步可选地，基于通过仿真分析的方式得到压缩机管路连接处的刚度的过程，还可以包括：对所述模型进行修正的过程，具体可以如下。

所述获取单元102，还可以用于在分别基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度、以及获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度的情况下，对比基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度、以及获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，以分别得到力度和加速度的对比结果。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S410。

所述获取单元102，还可以用于若对比结果超出设定误差范围，则根据由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度对所述模型进行修正，进而可以基于修正后的所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S420。

例如：可以将测试的结果与仿真分析的结果进行对比，修正仿真模型的准确性。

由此，通过基于测试得到的压缩机管路连接处的力度和加速度对预先建立的仿真分析模型进行修正，有利于提升基于仿真分析模型进行仿真分析得到压缩机管路连接处的力度和加速度的精准性和可靠性。

第二种获取方式：通过测试的方式得到压缩机管路连接处的刚度的过程，具体可以如下。

所述获取单元102，具体还可以用于获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S310。

更可选地，所述获取单元102获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，可以包括：

所述获取单元102，具体还可以用于在压缩机所属空调外机上管路与压缩机的吸气管和/或排气管的焊接处的圆周上选择检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S710。

所述获取单元102，具体还可以用于利用预设的激振器测试，得到设定数量个检测点处的力度和加速度。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S720。

例如：在实体外机上选择压缩机与管路系统的连接处，一般为压缩机进、排气口的焊接处，也可以如图10所示。可以在焊接处取一个圆周，在圆周上取三个点，点的位置均匀分布，吸排气口各2个点，共计6个点。因为管路为圆形，在使用激振器进行激励时，激振器的阻抗头与管路不易粘接，故设计了一个简易的测试工装，其示意图如图11所示，10为激振头，20为加速度传感器，30为测试工装，40为管路。其中，激振头与工装通过胶水粘接在一起，加速度传感器贴在工装上，工装与管路固定连接；也可以通过在激振头上加阻抗头，同时测试力与加速度。

具体地，可以通过激振器施加稳定的正弦载荷f，通过传感器采集加速度信号a，对加速度进行积分获得位移信号x，通过

(f为激振器的力，x为位移)求解该点的静刚度，通过

求解此点的动刚度。进一步地，可以将工装松开，旋转角度90°，用同样的方式测试同一圆周上的另外两个点的原点动刚度。

由此，通过基于压缩机管路连接处的实体结构，在吸气管、排气管等与管路的连接处设定检测点并进行仿真分析，得到相应检测点处的力度和加速度，使得对压缩机管路连接处的力度和加速度的获取更加直接和可靠。

所述获取单元102，具体还可以用于根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度。该获取单元102的具体功能及处理还参见步骤S320。

由此，通过获取由激振器测试得到的压缩机管路连接处的力度和加速度，进而根据该力度和该加速度确定压缩机管路连接处的刚度，使得对该刚度的确定更加直接，且可靠性好。

可选地，所述获取单元102获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应，可以包括：所述获取单元102，具体还可以用于获取由位移检测装置检测到的压缩机管路连接处的设定点的振动响应，或者，获取由基于加速度检测装置检测得到的压缩机管路连接处的设定点的加速度信号进而进行积分求解得到振动响应。

例如：测试运行时压缩机管路连接处的振动响应。对于压缩机管路系统的振动响应求解，可简化为图12所示的A、B两个刚性连接的系统，载荷识别的目的是为了求解管路的响应，如B系统的点4，点4的振动响应可用V₄＝F₂₃·Y₃₄求解，即需要获取A、B连接处的载荷F₂₃，通过在有限元软件中获取3、4两点的导纳Y₃₄，可求解管路上任意点的振动响应V₄＝。

例如：测试空调外机在名义制冷、名义制热、过负荷制冷和过负荷制热四个工况下每个运行频率点的吸、排气口压缩机与管路连接处的点的振动响应，该振动响应可用位移传感器测试而得，也可以通过加速度传感器测试而得。其中，如果采集的为加速度信号，需要对信号进行积分求解得到对应的位移。

由此，通过多种方式获取压缩机管路连接处的振动响应，使得对该振动响应的获取灵活且便捷。

在一个可选例子中，确定单元104，可以用于将所述刚度与所述振动响应的乘积，确定为压缩机管路连接处的载荷。该确定单元104的具体功能及处理参见步骤S120。

其中，压缩机管路连接处，是压缩机与其管路系统的管路的连接处。设定点，可以包括：压缩机所属空调外机在设定工况下，每个运行频率下压缩机吸气口与管路的连接点、和/或每个运行频率下压缩机排气口与管路的连接点。

例如：通过获取压缩机与管路连接处的刚度与位移，可求解连接处的载荷。

例如：通过空调外机在名义制冷、名义制热、过负荷制冷和过负荷制热四个工况下每个运行频率点的吸、排气口压缩机与管路连接处的点的位移与刚度相乘即可得到压缩机与管路连接处的激励力。即可用识别得到的激励力作为压缩机管路系统的激励输入，对于压缩机管路系统进行有限元分析。预测管路的振动及应力应变分布情况。

由此，通过获取压缩机管路连接处的刚度、以及该连接处设定点的振动响应，进而根据该刚度和该振动响应确定压缩机管路连接处的载荷，使得对压缩机管路连接处载荷的获取更加简便且高效。

由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图7所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励，简化了求解过程，降低了获取压缩机激励的难度。

根据本发明的实施例，还提供了对应于载荷识别装置的一种压缩机。该压缩机可以包括：以上所述的载荷识别装置。

在一个可选实施方式中，考虑到压缩机与管路为焊接连接，在分析压缩机管路系统的应力应变及振动时需要获得压缩机对管路的激励，在测试时关注的是管路的振动及应力应变。所以，在仿真分析时，可将压缩机简化，仅需压缩机模型的边界条件，提取压缩机与管路连接处的载荷作为有限元模型的输入。

在一个可选例子中，本发明的方案，提出了一种通过管路的原点动刚度求解压缩机管路系统载荷的方法，此方法不需要获得压缩机的激励，仅需提取压缩机与管路连接处的载荷即可进行仿真分析。

其中，动刚度，是指结构在特定的动态激扰下抵抗变形的能力。

可见，本发明的方案，通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励，避免了直接从压缩机内部结构来求解激励，简化了求解过程，降低了获取压缩机激励的难度。在开发前期进行压缩机配管系统的仿真分析，预测压缩机配管系统的振动及应力分布情况，可作为样机修改的参照，减少打样成本，亦可作为实验布点的一个指导方案，减少实验成本。

在一个可选具体实施方式中，可以参见图9至图12所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。

在一个可选例子中，本发明的方案的求解流程可以参见图9所示的例子。如图9所示，压缩机激励的求解过程，可以包含4个部分，分别可以为：

步骤1、压缩机管路系统的模型建立，例如：建立压缩机配管的有限元模型。

其中，有限元模型，可以是运用有限元分析方法建立的模型，是一组仅在节点处连接、仅靠节点传力、仅在节点处受约束的单元组合体。

可选地，在有限元软件中建立压缩机管路系统的仿真分析模型，可以对模型进行网格划分，赋予模型材料参数、单元属性，以及参照模型的实际状态，对模型施加边界约束。

例如：材料参数可以包括材料的密度、弹性模量和泊松比等；单元属性若为三维实体则可以包括体单元(如solid单元)，若为壳体则可以包括弹性壳单元(如shell单元)。

步骤2、压缩机与管路连接处的振动测试及仿真，例如：测试或仿真压缩机与管路连接处的力度与加速度。

可选地，可以如图10所示，在管路与压缩机的连接处(即吸气、排气管的连接处)的圆周上分别对三个点施加设定值(如1mm)的位移，这三个点成120°均匀分布，同时分别提取这三个点的反力。

另外，在实体外机上选择压缩机与管路系统的连接处，一般为压缩机进、排气口的焊接处，也可以如图10所示。

可选地，可以在焊接处取一个圆周，在圆周上取三个点，点的位置均匀分布，吸排气口各2个点，共计6个点。

例如：分别在吸气管口和排气管口各取一个圆周，每个圆周布置3个点，所以共计是6个点。

因为管路为圆形，在使用激振器进行激励时，激振器的阻抗头与管路不易粘接，故设计了一个简易的测试工装，其示意图如图11所示，10为激振头，20为加速度传感器，30为测试工装，40为管路。

其中，激振头与工装通过胶水粘接在一起，加速度传感器贴在工装上，工装与管路固定连接；也可以通过在激振头上加阻抗头，同时测试力与加速度。

具体地，可以通过激振器施加稳定的正弦载荷f，通过传感器采集加速度信号a，对加速度进行积分获得位移信号x，通过

(f为激振器的力，x为位移)求解该点的静刚度，通过

求解此点的动刚度。

进一步地，可以将工装松开，旋转角度90°，用同样的方式测试同一圆周上的另外两个点的原点动刚度。

进一步地，可以将测试的结果与仿真分析的结果进行对比，修正仿真模型的准确性。

步骤3、测试运行时压缩机管路连接处的振动响应。

可选地，对于压缩机管路系统的振动响应求解，可简化为图12所示的A、B两个刚性连接的系统，载荷识别的目的是为了求解管路的响应，如B系统的点4，点4的振动响应可用V₄＝F₂₃·Y₃₄求解，即需要获取A、B连接处的载荷F₂₃，通过在有限元软件中获取3、4两点的导纳Y₃₄，可求解管路上任意点的振动响应V₄。

步骤4、求解压缩机与管路连接处的激励。即，通过获取压缩机与管路连接处的刚度与位移，可求解连接处的载荷。

例如：位移是通过加速度积分两次得到，刚度与位移的乘积等于力。

可选地，测试空调外机在名义制冷、名义制热、过负荷制冷和过负荷制热四个工况下每个运行频率点的吸、排气口压缩机与管路连接处的点的振动响应，该振动响应可用位移传感器测试而得，也可以通过加速度传感器测试而得。其中，如果采集的为加速度信号，需要对信号进行积分求解得到对应的位移。

进一步地，通过这些点的位移与刚度相乘即可得到压缩机与管路连接处的激励力。即可用识别得到的激励力作为压缩机管路系统的激励输入，对于压缩机管路系统进行有限元分析。预测管路的振动及应力应变分布情况。

由于本实施例的压缩机所实现的处理及功能基本相应于前述图8所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在开发前期进行压缩机配管系统的仿真分析，预测压缩机配管系统的振动及应力分布情况，可作为样机修改的参照，减少打样成本，进而减少实验成本。

根据本发明的实施例，还提供了对应于载荷识别方法的一种存储介质。该存储介质，可以包括：所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行以上所述的载荷识别方法。

由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图7所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过管路的原点动刚度求解压缩机管路系统载荷，仅需提取压缩机与管路连接处的载荷即可进行仿真分析，提升了压缩机管路系统载荷的获取便捷性。

根据本发明的实施例，还提供了对应于载荷识别方法的一种压缩机。该压缩机，可以包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行以上所述的载荷识别方法。

由于本实施例的压缩机所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图7所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过将压缩机简化，仅需压缩机模型的边界条件，提取压缩机与管路连接处的载荷作为有限元模型的输入，可以求解压缩机管路系统载荷，且求解过程简单、可靠。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种载荷识别方法，其特征在于，包括：

获取压缩机管路连接处的刚度，并获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应；获取压缩机管路连接处的刚度，包括：建立压缩机及其管路系统的模型；基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度；

将所述刚度与所述振动响应的乘积，确定为压缩机管路连接处的载荷；由此，通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励；

其中，

压缩机管路连接处，是压缩机与其管路系统的管路的连接处；

设定点，包括：压缩机所属空调外机在设定工况下，每个运行频率下压缩机吸气口与管路的连接点、和每个运行频率下压缩机排气口与管路的连接点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，

获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应，包括：

获取由位移检测装置检测到的压缩机管路连接处的设定点的振动响应，或者，获取由基于加速度检测装置检测得到的压缩机管路连接处的设定点的加速度信号进而进行积分求解得到振动响应。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，对比基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度、以及获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；

若对比结果超出设定误差范围，则根据由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度对所述模型进行修正。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，其中，

建立压缩机管路系统的模型，包括：

建立压缩机及其管路系统的仿真分析模型；

对所述仿真分析模型进行网格划分，得到划分单元；

赋予所述仿真分析模型中各划分单元以设定的材料参数、以及设定的单元属性；并参照所述仿真分析模型中各划分单元的实际状态，对各划分单元施加设定的边界约束条件，以得到压缩机及其管路系统的有限元模型；

和/或，

基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，包括：

在管路与压缩机的吸气管和/或排气管的连接处的圆周上设定检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布；

基于所述模型进行仿真分析，提取设定数量个检测点处的力度和加速度；

和/或，

获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，包括：

在压缩机所属空调外机上管路与压缩机的吸气管和/或排气管的焊接处的圆周上选择检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布；

利用预设的激振器测试，得到设定数量个检测点处的力度和加速度。

5.一种载荷识别装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取压缩机管路连接处的刚度，并获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应；所述获取单元获取压缩机管路连接处的刚度，包括：建立压缩机及其管路系统的模型；基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；根据所述力度和所述加速度，确定压缩机管路连接处的刚度；

确定单元，用于将所述刚度与所述振动响应的乘积，确定为压缩机管路连接处的载荷；由此，通过建立压缩机管路系统的仿真模型，提取压缩机与管路连接处的激励；

其中，

压缩机管路连接处，是压缩机与其管路系统的管路的连接处；

设定点，包括：压缩机所属空调外机在设定工况下，每个运行频率下压缩机吸气口与管路的连接点、和每个运行频率下压缩机排气口与管路的连接点。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，其中，

所述获取单元获取压缩机管路连接处的设定点的振动响应，包括：

获取由位移检测装置检测到的压缩机管路连接处的设定点的振动响应，或者，获取由基于加速度检测装置检测得到的压缩机管路连接处的设定点的加速度信号进而进行积分求解得到振动响应。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

所述获取单元，还用于获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，对比基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度、以及获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度；

所述获取单元，还用于若对比结果超出设定误差范围，则根据由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度对所述模型进行修正。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，其中，

所述获取单元建立压缩机管路系统的模型，包括：

建立压缩机及其管路系统的仿真分析模型；

对所述仿真分析模型进行网格划分，得到划分单元；

赋予所述仿真分析模型中各划分单元以设定的材料参数、以及设定的单元属性；并参照所述仿真分析模型中各划分单元的实际状态，对各划分单元施加设定的边界约束条件，以得到压缩机及其管路系统的有限元模型；

和/或，

所述获取单元基于所述模型进行仿真分析得到压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，包括：

在管路与压缩机的吸气管和/或排气管的连接处的圆周上设定检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布；

基于所述模型进行仿真分析，提取设定数量个检测点处的力度和加速度；

和/或，

所述获取单元获取由预设的激振器测试得到的压缩机与其管路系统的管路连接处的力度和加速度，包括：

在压缩机所属空调外机上管路与压缩机的吸气管和/或排气管的焊接处的圆周上选择检测点，分别对设定数量个检测点施加设定值的位移，并使设定数量个检测点均匀分布；

利用预设的激振器测试，得到设定数量个检测点处的力度和加速度。

9.一种压缩机，其特征在于，包括：如权利要求5-8任一所述的载荷识别装置；

或者，

处理器，用于执行多条指令；

存储器，用于存储多条指令；

其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如权利要求1-4任一所述的载荷识别方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如权利要求1-4任一所述的载荷识别方法。

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