(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 202211015339.X (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　王苇　李勇　柯志武　 肖颀　林原胜　赵振兴　代路　 李少丹　杨小虎　柳勇　 (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 17/14(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 基于路径依赖坐标系的转子响应不确定性 量化方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种基于路径依赖坐标系的转 子响应不确定性量化方法及装置， 该方法包括： 确定影响转子非线性稳态响应的多个物理参数， 以及对应的取值范围； 基于改进后的切比雪夫多 项式零点， 对所有物理参数进行抽样， 构成稀疏 样本空间； 基于路径依赖坐标系， 确定稀疏样本 空间中每个样本点的非线性稳态响应对应的坐 标变换； 根据坐标变换后的每个样 本点的非线性 稳态响应， 确定构建的稳态响应代理模 型的系数 向量； 基于稳态响应代理模型， 确定转子的非线 性稳态响应对应的边界。 本发明采用改进的抽样 方法， 获得具有代表性的稀疏样本空间， 对这些 样本进行坐标变换， 克服多解问题， 并结合稳态 响应代理模 型， 完成对转子非线性稳态响应的边 界值的量 化评估。 权利要求书2页 说明书14页 附图4页 CN 115455758 A 2022.12.09 CN 115455758 A 1.一种基于路径 依赖坐标系的转子响应不确定性 量化方法， 其特 征在于， 包括： 确定影响转子非线性稳态响应的多个物理参数， 以及每 个所述物理参数的取值范围； 基于改进后的切比雪夫多项式零点， 对所有所述物理参数进行抽样， 构成稀疏样本空 间； 基于路径依赖坐标系， 确定所述稀疏样本空间中每个样本点的非线性稳态响应对应的 坐标变换； 根据坐标变换后的每个所述样本点的非线性稳态响应， 确定构建的稳态响应代理模型 的系数向量； 基于所述稳态响应代理模型， 确定所述 转子的非线性稳态响应对应的边界。 2.根据权利要求1所述的基于路径依赖坐标系的转子响应不确定性量化方法， 其特征 在于， 所述基于改进后的切比雪夫多项式零点， 对 所有所述物理参数进 行抽样， 构成稀疏样 本空间， 包括： 基于改进后的切比雪夫多 项式零点， 确定每 个所述物理参数对应的采样点； 在所有所述物 理参数对应的采样点的个数之和满足预设截断区间的情况下， 确定所有 所述物理参数对应的采样点构成的样本空间， 作为稀疏样本空间。 3.根据权利要求1所述的基于路径依赖坐标系的转子响应不确定性量化方法， 其特征 在于， 所述基于路径依赖坐标系， 确定所述稀疏样本空间中每个样本点的非线性稳态响应 对应的坐标变换之前， 包括： 基于所有所述物理参数， 以及所述物理参数的取值范围， 确定所述物理参数的平均值 对应的非线性稳态响应， 作为基准响应； 将所述基准响应对应的第一响应曲线进行等分， 按照右手定则， 确定每个所述等分点 对应的局部坐标系， 构成所述路径 依赖坐标系。 4.根据权利要求3所述的基于路径依赖坐标系的转子响应不确定性量化方法， 其特征 在于， 所述基于路径依赖坐标系， 确定所述稀疏样本空间中每个样本点的非线性稳态响应 对应的坐标变换， 包括： 在所述第一响应曲线中， 依次确定所述路径 依赖坐标系中指定等分点对应的切线； 获取所述稀疏样本空间中任意 一个样本点的非线性稳态响应， 作为待确定响应； 若第一法线与第二响应曲线中任意两个连续的稳态解连接的直线存在交点， 且所述交 点的坐标在所述任意两个连续稳态解对应的坐标范围内， 则基于所述指定等分点的坐标和 所述交点的坐标， 确定所述第二响应曲线对应的坐标变换； 其中， 所述第二响应曲线是所述待确定响应对应的响应曲线； 所述第一法线是与所述 指定等分点对应的切线相垂直的直线。 5.根据权利要求1所述的基于路径依赖坐标系的转子响应不确定性量化方法， 其特征 在于， 所述根据坐标变换后的每个所述样本点的非线性稳态响应， 确定构建的稳态响应代 理模型的系数向量， 包括： 采用高效多 项式构建稳态响应代理模型； 基于所述稳态响应代理模型和所述路径 依赖坐标系， 构造损失函数； 基于随机梯度下降法， 在所述损 失函数最小的情况下， 确定所述稳态响应代理模型的 系数向量。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455758 A 26.根据权利要求1所述的基于路径依赖坐标系的转子响应不确定性量化方法， 其特征 在于， 所述基于所述稳态响应代理模型， 确定所述转子的非线性稳态响应对应的边界， 包 括： 将每个所述物理参数的取值范围划分多个等分， 构建新的样本空间； 基于所述稳态响应代理模型， 确定所述 新的样本空间中所有样本的输出 结果； 基于所述所有样本的输出 结果， 确定所述 转子的非线性稳态响应对应的边界。 7.根据权利要求1至6中任一所述的基于路径依赖坐标系的转子响应不确定性量化方 法， 其特征在于， 所述非线性稳态响应的确定方法包括： 基于傅里叶变换， 以及构建的所述转子的运动模型， 确定所述转子的位移对应的第一 谐波系数， 和所述 转子的激振力对应的第二谐波系数； 基于谐波平衡法， 以及所述第一谐波系数和所述第二谐波系数， 构建所述转子的运动 模型对应的频域残差； 基于非线性弧长法， 确定所述转子的运动模型对应的频域残差的值和所述转子对应的 弧长残差的值均小于预设收敛值时， 对应的稳态解， 作为所述 转子的非线性稳态响应。 8.一种基于路径 依赖坐标系的转子响应不确定性 量化装置， 其特 征在于， 包括： 确定模块， 用于确定影响转子非线性稳态响应的多个物理参数， 以及每个所述物理参 数的取值范围； 抽样模块， 用于基于改进后的切比雪夫多项式零点， 对所有所述物 理参数进行抽 样， 构 成稀疏样本空间； 变换模块， 用于基于路径依赖坐标系， 确定所述稀疏样本空间中每个样本点的非线性 稳态响应对应的坐标变换； 代理模块， 用于根据坐标变换后的每个所述样本点的非线性稳态响应， 确定构建的稳 态响应代理模型的系数向量； 边界模块， 用于基于所述稳态响应代理模型， 确定所述转子的非线性稳态响应对应的 边界。 9.一种电子设备， 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程序时实现如权利要求1至7中任一项 所述基于路径 依赖坐标系的转子响应不确定性 量化方法。 10.一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7中任一项所述基于路径依赖坐标系的转子响 应不确定性 量化方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455758 A 3