CN116046407A

CN116046407A - 一种振动载荷源反演方法、装置及设备

Info

Publication number: CN116046407A
Application number: CN202310203003.4A
Authority: CN
Inventors: 穆朋刚; 李斌潮; 时寒阳; 闫松; 张志伟; 汪广旭; 张磊; 李自园; 樊勋
Original assignee: Xian Aerospace Propulsion Institute
Current assignee: Xian Aerospace Propulsion Institute
Priority date: 2023-03-06
Filing date: 2023-03-06
Publication date: 2023-05-02
Anticipated expiration: 2043-03-06
Also published as: CN116046407B

Abstract

本发明公开一种振动载荷源反演方法、装置及设备，本发明涉及发动机动力学技术领域，用于解决现有技术中振动载荷模拟的真实性低影响评估结果准确性的问题。包括：执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据；根据振动响应数据确定反演目标值；根据压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加初始压力脉动分布场，得到动力学计算结果；比较动力学计算结果与反演目标值，在动力学计算结果与反演目标值之间的差值满足预设容差要求时，将对应的压力脉动分布数据确定为振动载荷源反演结果。能有效提高动力学模型预示的准确度，保证动强度评估的载荷输入准确性。

Description

一种振动载荷源反演方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及发动机动力学技术领域，尤其涉及一种振动载荷源反演方法、装置及设备。

背景技术

推力室是将推进剂的化学能通过燃烧产生推力的装置。推进剂在推力室内燃烧时，产生高温高压燃气，由于推进剂及其燃烧产物高温下发生剧烈的物理化学反应和高速流动，高温燃气产生强烈的压力脉动，当压力脉动的频率与推力室结构的声学模态相互作用，以一定特征的分布式压力载荷作用到燃烧室的内壁面，在结构上响应表现为振动的时间历程信号。

对发动机结构进行动力学分析及动强度评估时，一般需要通过试车搭载测试获得结构的振动响应，以此作为输入的激励载荷，这种方法适用于单一振源激励下强迫振动结构的动力学分析。然而，液体火箭发动机本身是由多个振源组成的复杂系统，几乎所有结构均具有异源振动特征，以结构边界的振动响应作为激励载荷输入的方法将不再适用，需要建立包括发动机振源结构和振源特征的结构动力学分析方法，以便开展高精度的结构动强度评估。推力室的振动载荷作为发动机主要振源，对其振动载荷模拟的真实性直接影响着最终评估结果准确性。

因此，亟需提供一种更为可靠的振动载荷源反演方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种振动载荷源反演方法、装置及设备，用于解决现有技术中振动载荷模拟的真实性低影响最终评估结果准确性的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种振动载荷源反演方法，包括：

执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据；

根据所述振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值；

根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；

基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加所述初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果；

比较动力学计算结果与反演目标值，确定动力学计算结果与反演目标值之间的差值；

在所述差值满足预设容差要求时，将对应的压力脉动分布数据确定为振动载荷源反演结果。

与现有技术相比，本发明提供的振动载荷源反演方法，通过执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据；根据振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值；根据压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果；比较动力学计算结果与反演目标值，在动力学计算结果与反演目标值之间的差值满足预设容差要求时，将对应的压力脉动分布数据确定为振动载荷源反演结果。建立了燃烧产生的燃气压力脉动与振动载荷的映射关系，从振动产生的机理角度为推力室振动载荷施加提供了新的技术手段，有效提高了动力学模型预示的准确度，保证动强度评估的载荷输入准确性。

第二方面，本发明提供一种振动载荷源反演装置，装置包括：

试车搭载测试模块，用于执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据；

反演目标值确定模块，用于根据所述振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值；

初始压力脉动分布场确定模块，用于根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；

动力学计算结果确定模块，用于基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加所述初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果；

计算结果比较模块，用于比较动力学计算结果与反演目标值，确定动力学计算结果与反演目标值之间的差值；

振动载荷源反演结果确定模块，用于在所述差值满足预设容差要求时，将对应的压力脉动分布数据确定为振动载荷源反演结果。

第三方面，本发明提供一种振动载荷源反演设备，设备包括：

通信单元/通信接口，用于执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据；

处理单元/处理器，用于根据所述振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值；

根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；

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，实现上述的振动载荷源反演方法。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的一种振动载荷源反演方法流程示意图；

图2是本发明实施例的推力室及其连接结构相对示意图；

图3为本发明提供的推力室振动载荷反演结果对比示意图；

图4为本发明提供的一种振动载荷源反演装置结构示意图；

图5为本发明提供的一种振动载荷源反演设备结构示意图。

附图标记：1-推力室，2-燃烧室，3-喷管，4-目标安装结构，5-第一振动测点，6-第二振动测点，7-第一压力脉动测点，8-第二压力脉动测点。

实施方式

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项（个）”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项（个），可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本发明提供一种振动载荷源反演方案。接下来，结合附图对本说明书实施例提供的方案进行说明：

图1为本发明提供的一种振动载荷源反演方法流程示意图，如图1所示，该流程可以包括以下步骤：

步骤110：执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据。

试车搭载测试主要目的是获取振动响应数据和压力脉动数据。

步骤120：根据所述振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值。

本发明针对的可以是液体火箭发动机，液体火箭发动机本身是由多个振源组成的复杂系统，针对液体火箭发动机推力室振动载荷源反演时，试车搭载测试得到的振动响应数据和压力脉动数据中，振动响应数据可以确定反演目标值，压力脉动数据用来确定燃烧室的初始压力脉动分布场。

步骤130：根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场。

步骤140：基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加所述初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果。

步骤150：比较动力学计算结果与反演目标值，确定动力学计算结果与反演目标值之间的差值。

步骤160：在所述差值满足预设容差要求时，将对应的压力脉动分布数据确定为振动载荷源反演结果。

图1中的方法，通过执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据；根据振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值；根据压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果；比较动力学计算结果与反演目标值，在动力学计算结果与反演目标值之间的差值满足预设容差要求时，将对应的压力脉动分布数据确定为振动载荷源反演结果。建立了燃烧产生的燃气压力脉动与振动载荷的映射关系，从振动产生的机理角度为推力室振动载荷施加提供了新的技术手段，有效提高了动力学模型预示的准确度，保证动强度评估的载荷输入准确性。

基于图1的方法，本说明书实施例还提供了该方法的一些具体实施方式，下面进行说明。

可选的，所述执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据，具体可以包括：

确定试车搭载测试时对应的测点布置位置；压力脉动数据的测点位于燃烧室身部，沿燃烧室轴线方向布置至少两个测点；

通过测点布置位置进行试车搭载测试，获取燃烧室的振动响应数据和压力脉动数据：所述振动响应数据用于确定振动载荷反演目标值。

在实际应用中，如图2所示，本发明提供的推力室以及连接结构如图2所示，包括：推力室1，燃烧室2，喷管3，推力室上的目标安装结构4，第一振动测点5，第二振动测点6，第一压力脉动测点7以及第二压力脉动测点8，第一振动测点5和第二振动测点6用于测量振动响应数据；第一压力脉动测点7以及第二压力脉动测点8用于测量压力脉动数据。

试车搭载测试主要目的是获取振动响应数据和压力脉动数据。推力室可以分为燃烧室和喷管两部分，主要振动载荷来自于燃烧室部位，因此，主要在推力室中的燃烧室部位进行振动响应数据和压力脉动数据测量。其中，振动响应数据：需要在推力室合理部位布置振动测点，测点选取和布置既要反映推力室的主要振动特征，又要保证与推力室连接结构的分析需要，可以分别在图2所示的推力室连接结构的上下连接部位的第一振动测点5和第二振动测点6的位置布置振动测点。

压力脉动数据：压力脉动测点一般位于燃烧室身部，具体布置时需要参考声学仿真得到压力分布图，沿燃烧室轴线方向布置至少两个测点，见图2所示的燃烧室第一压力脉动测点7以及第二压力脉动测点8的所在位置。

振动响应数据测量采用加速度传感器，根据推力室上的目标安装结构的几何尺寸、与推力室连接部位数量、推力室及安装结构的刚度等方面，合理设置振动测点数量和位置，如图2所示在第一振动测点5和第二振动测点6的位置布置加速度测点，即可反映该安装结构振动状态的基本载荷输入载荷；燃气压力脉动数据测量采用压力脉动传感器，可根据燃烧室的声学模态振型选择合适位置，即非波节位置。

试车过程中发动机振动响应数据时序与压力脉动数据信号时序保持一致

可选的，根据所述振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值，具体可以包括：

对所述振动响应数据进行频谱分析和载荷特征辨识，识别燃烧激励产生的时域振动加速度信号；

结合时频域分析方法将时域振动加速度信号变换到频域，获得加速度功率谱密度；

将预设位置对应的加速度功率谱密度确定为反演目标值。

获取目标安装结构与推力室连接第一振动测点5和第二振动测点6的位置测点处加速度的时域数据后，对其进行频谱分析和载荷特征辨识，识别出燃烧激励产生的信号；然后，结合时频域分析方法将时域振动加速度信号变换到频域，获得加速度功率谱密度，以第一振动测点5和第二振动测点6的谱密度值作为判定压力脉动载荷是否满足预定要求的反演目标值。

可选的，根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场，具体可以包括：

对燃烧室数值仿真计算，获得燃烧室固有声模态分布以及对应的频率；

结合试车测量的振动突频判断燃烧室发生燃烧不稳定的频率点，根据理论声模态近似获得燃烧室内的振幅分布情况；

结合试车测量确认或修正理论分布场，得到燃烧室的初始压力脉动分布场。

对于圆柱形无隔板燃烧室，计算得到无隔板燃烧室声学振型分布，然后结合试车测量确认或修正理论分布场，得到可施加到推力室的动力学模型上的初始压力脉动分布场。

具体地，燃烧室内压力振荡幅值分布通常与其中一阶固有声模态吻合。因此，通过对燃烧室数值仿真（如声学有限元Comsol）计算，可以获得燃烧室固有声模态分布以及对应的频率，结合试车测量的振动突频可以判断该燃烧室发生燃烧不稳定的频率点，进而可以根据理论声模态近似获得燃烧室内的振幅分布情况。在此基础上，可以对计算得到的声模态幅值进行无量纲化，得到振幅分布的无量纲分布函数，该函数可以通过试车搭载测试获得燃气脉动测点的振幅分布情况进行确认。任意点处的压力脉动用近似表达，其中，为角速度。

可选的，基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加所述初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果之前，还可以包括：

构建推力室的结构动力学模型；

所述构建推力室的结构动力学模型，具体可以包括：

针对推力室结构和相连结构，构建初始动力学模型；

结合实验数据对所述初始动力学模型进行修正，得到结构动力学模型；所述实验数据至少包括模态参数以及质量参数；所述结构动力学模型能反映工作状态下结构的动力学特性。

实验数据包括模态参数（重要模态的模态频率、振型、阻尼、模态置信指标等），质量参数（质量、惯性张量及质心位置）等。模型要求能够反映工作状态下结构的动力学特性，即材料属性、边界条件和载荷与发动机工作状态相匹配。

可选的，基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加所述初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果之后，还可以包括：

从所述动力学计算结果中提取与所述测点处相一致的加速度功率谱密度曲线；

比较动力学计算结果与反演目标值，确定动力学计算结果与反演目标值之间的差值之后，还可以包括：

在所述差值不满足预设容差要求时，用所述加速度功率谱密度曲线除以动力学计算结果，得到压力脉动幅频特性分布；

将压力脉动幅频特性分布施加到所述动力学模型上，再次进行动力学分析并对比，循环迭代数轮后使动力学计算结果与反演目标值之间的差值达到预设容差要求，确定最终的压力脉动分布数据。

在提供准确的动力学模型基础上，在燃烧室内壁面位置施加得到初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到整个推力室及其连接结构动力学计算结果；然后，从计算结果中提取与测点部位相一致的加速度功率谱密度曲线；对比分析理论计算结果与实验结果，直到计算结果满足预先设定的容差要求，否则，用试车测点部位的加速度功率谱密度曲线除以动力学数值计算结果，得到新的一组压力脉动幅频特性分布，将其重新施加到动力学模型上，再次进行动力学分析并对比计算结果，循环迭代数轮后使理论计算结果与实验结果达到预先设定的容差要求，则得到最终的一组压力脉动分布数据，即为振动载荷源反演结果，如图3所示，横坐标为频率值，纵坐标为功率谱密度，实线部分用于表示试车结果，虚线表示理论反演结果，在频率为1000HZ左右时，试车结果和反演结果重合度较高，使用该燃烧室燃气压力脉动分布场，即可开展结构动力学分析，进而为发动机结构动强度和疲劳寿命分析评估提供振动载荷源条件。

本发明提供的振动载荷的反演方法，包括：试车搭载测试、振动载荷反演目标确定、燃烧室燃气压力脉动分布获取、结构动力学模型构建、燃烧室燃气压力脉动载荷反演等部分组成。在动力学模型上的燃烧室内壁面施加模拟燃烧压力脉动的功率谱密度，得到一组振动响应理论分析结果，然后以试车振动数据为目标，通过多轮迭代使理论预示响应数据与试车数据一致，最终反演出用于施加到动力学模型的一组压力脉动分布数据。

基于试验和数值仿真相结合的推力室振动载荷源反演技术，通过对推力室振动载荷产生机制的探索，有效提高了动力学模型预示的准确度，为开展推力室及其连接结构的动力学分析奠定基础；针对推力室中燃气压力脉动与结构相互作用而产生振动，通过对振动响应和压力脉动的试车搭载测试，并借助动力学数值仿真手段，反演出推力室燃气压力脉动分布与振动载荷的关系，提供了分析振动产生的机理和源头，为推力室振动载荷施加提供了新的技术手段，能够有效提高动力学模型预示的准确度，是开展液体火箭发动机结构动力学分析的基础。

与传统的基础激励的振动载荷施加方法相比，本发明能从根本上解决推力室载荷施加问题，特别对与推力室直接相连的非共基础激励结构，或者多源激励结构，能够适用于液体火箭发动机中与推力室相连接的大部分零组件振动载荷的施加。

基于同样的思路，本发明还提供一种振动载荷源反演装置。如图4所示，所述装置可以包括：

试车搭载测试模块410，用于执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据；

反演目标值确定模块420，用于根据所述振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值；

初始压力脉动分布场确定模块430，用于根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；

动力学计算结果确定模块440，用于基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加所述初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果；

计算结果比较模块450，用于比较动力学计算结果与反演目标值，确定动力学计算结果与反演目标值之间的差值；

振动载荷源反演结果确定模块460，用于在所述差值满足预设容差要求时，将对应的压力脉动分布数据确定为振动载荷源反演结果。

基于图4中的装置，还可以包括一些具体的实施单元：

可选的，所述装置，还可以包括：

加速度功率谱密度曲线提取模块，用于从所述动力学计算结果中提取与所述测点处相一致的加速度功率谱密度曲线；

装置还可以包括：

压力脉动幅频特性分布确定模块，用于在所述差值不满足预设容差要求时，用所述加速度功率谱密度曲线除以动力学计算结果，得到压力脉动幅频特性分布；

最终压力脉动分布数据确定模块，用于将压力脉动幅频特性分布施加到所述动力学模型上，再次进行动力学分析并对比，循环迭代数轮后使动力学计算结果与反演目标值之间的差值达到预设容差要求，确定最终的压力脉动分布数据。

可选的，所述试车搭载测试模块410，具体可以包括：

测点布置位置确定单元，用于确定试车搭载测试时对应的测点布置位置；压力脉动数据的测点位于燃烧室身部，沿燃烧室轴线方向布置至少两个测点；

试车搭载测试单元，用于通过测点布置位置进行试车搭载测试，获取燃烧室的振动响应数据和压力脉动数据：所述振动响应数据用于确定振动载荷反演目标值。

可选的，测点布置位置确定单元，具体可以包括：

振动测点位置确定子单元，用于采用加速度传感器测量振动响应数据时，根据推力室上目标安装结构的几何尺寸、推力室连接部位数量、推力室及安装结构的刚度设置振动相应数据的测点数量和位置；

压力脉动测点位置确定子单元，用于采用压力脉动传感器测量压力脉动数据时，根据燃烧室的声学模态振型确定压力脉动数据的测点位置。

可选的，反演目标值确定模块420，具体可以包括：

反演目标值确定单元，用于对所述振动响应数据进行频谱分析和载荷特征辨识，识别燃烧激励产生的时域振动加速度信号；

将预设位置对应的加速度功率谱密度确定为反演目标值。

可选的，初始压力脉动分布场确定模块430，具体可以用于：

可选的，装置还可以包括：

结构动力学模型构建模块，用于构建推力室的结构动力学模型；

所述结构动力学模型构建模块，具体可以包括：

初始动力学模型构建单元，用于针对推力室结构和相连结构，构建初始动力学模型；

修正单元，用于结合实验数据对所述初始动力学模型进行修正，得到结构动力学模型；所述实验数据至少包括模态参数以及质量参数；所述结构动力学模型能反映工作状态下结构的动力学特性。

基于同样的思路，本说明书实施例还提供了一种振动载荷源反演设备。如图5所示。可以包括：

根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；

如图5所示，上述终端设备还可以包括通信线路。通信线路可包括一通路，在上述组件之间传送信息。

可选的，如图5所示，该终端设备还可以包括存储器。存储器用于存储执行本发明方案的计算机执行指令，并由处理器来控制执行。处理器用于执行存储器中存储的计算机执行指令，从而实现本发明实施例提供的方法。

如图5所示，存储器可以是只读存储器（read-only memory，ROM）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器（random access memory，RAM）或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器（electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM）、只读光盘（compactdisc read-only memory，CD-ROM）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信线路与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

可选的，本发明实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。

在具体实现中，作为一种实施例，如图5所示，处理器可以包括一个或多个CPU，如图5中的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，如图5所示，终端设备可以包括多个处理器，如图5中的处理器。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。

基于同样的思路，本说明书实施例还提供了上述实施例对应的计算机存储介质，计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现上述实施例中的方法。

上述主要从各个模块之间交互的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，各个模块为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件单元。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

本说明书中的处理器还可以具有存储器的功能。存储器用于存储执行本发明方案的计算机执行指令，并由处理器来控制执行。处理器用于执行存储器中存储的计算机执行指令，从而实现本发明实施例提供的方法。

存储器可以是只读存储器（read-only memory，ROM）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器（random access memory，RAM）或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器（electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM）、只读光盘（compact disc read-only memory，CD-ROM）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信线路与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器（digital signal processing，DSP）、ASIC、现成可编程门阵列（field-programmable gate array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘（digital video disc，DVD）；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘（solid state drive，SSD）。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”（comprising）一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims

1.一种振动载荷源反演方法，其特征在于，包括：

根据所述振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值；

根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；

2.根据权利要求1所述的振动载荷源反演方法，其特征在于，基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加所述初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果之后，还包括：

从所述动力学计算结果中提取与测点处相一致的加速度功率谱密度曲线；

比较动力学计算结果与反演目标值，确定动力学计算结果与反演目标值之间的差值之后，还包括：

3.根据权利要求1所述的振动载荷源反演方法，其特征在于，所述执行试车搭载测试，获取燃烧室相应测点处的振动响应数据和压力脉动数据，具体包括：

通过测点布置位置进行试车搭载测试，获取燃烧室的振动响应数据和压力脉动数据；所述振动响应数据用于确定振动载荷反演目标值。

4.根据权利要求3所述的振动载荷源反演方法，其特征在于，确定试车搭载测试时对应的测点布置位置，具体包括：

采用加速度传感器测量振动响应数据时，根据推力室上目标安装结构的几何尺寸、推力室连接部位数量、推力室及安装结构的刚度设置振动相应数据的测点数量和位置；

采用压力脉动传感器测量压力脉动数据时，根据燃烧室的声学模态振型确定压力脉动数据的测点位置。

5.根据权利要求1所述的振动载荷源反演方法，其特征在于，根据所述振动响应数据确定振动载荷源的反演目标值，具体包括：

将预设位置对应的加速度功率谱密度确定为反演目标值。

6.根据权利要求1所述的振动载荷源反演方法，其特征在于，根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场，具体包括：

7.根据权利要求1所述的振动载荷源反演方法，其特征在于，基于构建的结构动力学模型，在燃烧室内壁面施加所述初始压力脉动分布场，进行随机振动分析，得到对应结构的动力学计算结果之前，还包括：

构建推力室的结构动力学模型；

所述构建推力室的结构动力学模型，具体包括：

针对推力室结构和相连结构，构建初始动力学模型；

8.一种振动载荷源反演装置，其特征在于，装置包括：

9.一种振动载荷源反演设备，其特征在于，设备包括：

根据所述压力脉动数据确定燃烧室的初始压力脉动分布场；

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任一项所述的振动载荷源反演方法。