(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211018764.4 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司第七一九研 究所 地址 430205 湖北省武汉市江夏区藏龙岛 开发区杨桥湖大道19 号中船重工七一 九所 (72)发明人 郑召利　柯志武　吴君　肖颀　 林原胜　赵振兴　王苇　李勇　 陈列　吴牧云　徐广展　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 张琪 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01)G06F 30/17(2020.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化 量化方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种凝水泵转子非线性模态不 确定性的数字化量化方法及装置， 所述方法包 括： 基于凝水泵转子的动力学模 型以及凝水泵转 子与流体作用的耦合作用模型， 获取凝水泵转子 的第一非线性动力学模型； 基于样 本空间中的样 本对第一非线性动力学模型进行非线性特征值 分析， 获取样本对应的非线性特征值； 基于复数 多项式和样 本对应的非线性特征值， 获取凝水泵 转子非线性模态的复数代理模型； 基于复数代理 模型， 获取凝水泵转子的稳定性边界。 本发明通 过基于凝 水泵转子与流体作用， 建立了非线性动 力学模型， 基于非线性特征值， 建立复数代理模 型， 基于复数代理模型， 获取凝水泵转子的稳定 性边界， 实现了对凝水泵转子非线性模态不确定 性的量化。 权利要求书2页 说明书11页 附图2页 CN 115455761 A 2022.12.09 CN 115455761 A 1.一种凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化 量化方法， 其特 征在于， 包括： 基于凝水泵转子的动力学模型以及所述凝水泵转子与流体作用的耦合作用模型， 获取 所述凝水泵转子的第一非线性动力学模型； 基于样本空间中的样本对所述第 一非线性动力学模型进行非线性特征值分析， 获取所 述样本对应的非线性特 征值； 基于复数多项式和所述样本对应的非线性特征值， 获取凝水泵转子非线性模态的复数 代理模型； 基于所述复数代理模型， 获取 所述凝水泵转子的稳定性 边界。 2.根据权利要求1所述的凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化量化方法， 其特征 在于， 所述基于样本空间中的样本对所述第一非线性动力学模型进行非线性特征值分析， 获取所述样本对应的非线性特 征值， 包括： 基于所述样本空间中的样本对应的物理参数和所述第 一非线性动力学模型， 获取第 二 非线性动力学模型； 基于摄动法、 谐波平衡法和牛顿迭代法对所述第二非线性动力学模型进行求解， 获取 稳态解； 将所述稳态解叠加周期性的小扰动后代入所述第 二非线性动力学模型， 并利用谐波平 衡法进行求 解， 获取样本对应的非线性特 征值。 3.根据权利要求2所述的凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化量化方法， 其特征 在于， 所述基于摄动法、 谐波平衡法和牛顿迭代法对所述第二非线性动力学模型进 行求解， 获取稳态解， 包括： 利用摄动法对所述第二非线性动力学模型进行求 解， 获取假设稳态解； 将所述假设稳态解代入所述第二非线性动力学模型， 并利用谐波平衡法， 获取所述第 二非线性动力学模型对应的残差方程； 利用牛顿迭代法对所述第 二非线性动力学模型进行迭代， 在所述残差方程收敛的情况 下， 获取所述稳态解。 4.根据权利要求1所述的凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化量化方法， 其特征 在于， 所述基于样本空间中的样本对所述第一非线性动力学模型进行非线性特征值分析， 获取所述样本对应的非线性特 征值之前， 包括： 基于不确定性维度， 获取切比雪夫多 项式零点张量积空间； 对所述切比雪夫多项式零点张量积空间进行随机抽 样， 在样本的均匀度达到最小的情 况下， 获取所述样本空间。 5.根据权利要求1所述的凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化量化方法， 其特征 在于， 所述基于所述复数代理模型， 获取 所述凝水泵转子的稳定性 边界， 包括： 将在二维空间中生成的随机样本代入所述复数代 理模型， 获取所述随机样本对应的稳 定性判据； 基于所述稳定性判据， 获取 所述凝水泵转子的稳定性 边界。 6.根据权利要求4所述的凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化量化方法， 其特征 在于， 所述随机抽样的抽样个数 是基于切比雪夫多 项式的阶数和不确定性维度确定的。 7.一种凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化 量化装置， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455761 A 2第一获取模块， 用于基于凝水泵转子的动力学模型以及所述凝水泵转子与流体作用的 耦合作用模型， 获取 所述凝水泵转子的第一非线性动力学模型； 第二获取模块， 用于基于样本空间中的样本对所述第 一非线性动力学模型进行非线性 特征值分析， 获取 所述样本对应的非线性特 征值； 第三获取模块， 用于基于复数多项式和所述样本对应的非线性特征值， 获取凝水泵转 子非线性模态的复数代理模型； 第四获取模块， 用于基于所述复数代理模型， 获取 所述凝水泵转子的稳定性 边界。 8.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运 行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中 的任一项所述凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化 量化方法。 9.一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机 程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中的任一项所述凝水泵转子非线性模态不确定 性的数字化 量化方法。 10.一种计算机程序产品， 包括计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处理器执 行时实现如权利要求1至6中的任一项所述凝水泵转子非线性模态不确定性的数字化量化 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455761 A 3