(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 202211014522.8 (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　吴君　肖颀　林原胜　 赵振兴　王苇　李勇　柯志武　 杨小虎　宋苹　陈列　 (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 30/17(2020.01)G06F 30/23(2020.01) G06T 17/20(2006.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 海水泵转子稳态响应不确定性的数字化量 化方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种海水泵转子稳态响应不确 定性的数字化量化方法及装置， 该方法包括： 基 于改进后的切比雪夫多项式零点， 对 所有目标物 理参数进行抽样， 构成稀疏样本空间； 基于海水 泵转子的动力学模型以及牛顿迭代法， 确定稀 疏 样本空间中每个样本点对应的非线性稳态响应； 基于多项式和稀疏样本空间对应的非线性稳态 响应， 确定海 水泵转子非线性稳态响应的代理模 型； 基于海水泵转子非线性稳态响应的代理模 型， 确定海 水泵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， 对该样本点通过牛顿迭代法 确定对应的非线性稳态响应， 大幅提高了求解效 率以及求解精度， 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13页 附图3页 CN 115455585 A 2022.12.09 CN 115455585 A 1.一种海水泵转子稳态响应不确定性的数字化 量化方法， 其特 征在于， 包括： 基于改进后的切比雪夫多项式零点， 对所有目标物理参数进行抽样， 构成稀疏样本空 间； 所述目标物理参数为影响海水泵转子非线性稳态响应的多个物理参数； 基于海水泵转子的动力学模型以及牛顿迭代法， 确定所述稀疏样本空间中每个样本点 对应的非线性稳态响应； 基于多项式和所述稀疏样本空间中的每个样本点对应的非线性稳态响应， 确定所述海 水泵转子非线性稳态响应的代理模型； 基于海水泵转子非线性稳态响应的代理模型， 确定所述海水泵转子的非线性稳态响应 对应的边界。 2.根据权利要求1所述的海水泵转子稳态响应不确定性的数字化量化方法， 其特征在 于， 所述基于改进后的切比雪夫多项式零点， 对所有目标物理参数进 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 个所述目标物理参数对应的采样点； 在所有所述目标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所述的海水泵转子稳态响应不确定性的数字化量化方法， 其特征在 于， 所述基于海水泵转子的动力学模型以及牛顿迭代法， 确定所述稀疏样本空间中每个样 本点对应的非线性稳态响应， 包括： 基于傅里叶变换， 以及构建的所述海水泵转子的动力学模型， 确定所述海水泵转子的 位移对应的第一谐波系数， 和所述海水泵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， 构建所述海水泵转子 的动力学模型对应的频域残差； 基于牛顿迭代法， 对构建的所述海水泵转子的动力学模型执行迭代过程， 直至所述频 域残差的值小于预设收敛值， 确定所述海水泵转子的非线性稳态响应。 4.根据权利要求3所述的海水泵转子稳态响应不确定性的数字化量化方法， 其特征在 于， 所述基于牛顿迭代法， 对构建的所述海水泵转子的动力学模型执行迭代过程， 直至所述 频域残差的值小于预设收敛值， 确定所述海水泵转子的非线性稳态响应， 包括： 基于时频转换法， 确定所述海水泵转子的激振力对所述海水泵转子的位移 的导数， 作 为第一迭代参数； 基于所述海水泵转子的位移对应的第 一谐波系数、 所述海水泵转子的激振力对应的第 二谐波系数、 所述频域残差以及第一迭代参数， 确定迭代模型； 基于所述牛顿迭代法， 以及所述迭代模型， 对构建的所述海水泵转子的动力学模型执 行迭代过程。 5.根据权利要求3所述的海水泵转子稳态响应不确定性的数字化量化方法， 其特征在 于， 所述基于多项式和所述稀疏样本空间中的每个样本点对应的非线性稳态响应， 确定所 述海水泵转子非线性稳态响应的代理模型， 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 理模型和所述海水泵转子的位移对应的第 一谐波系数， 构造损失 函数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455585 A 2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。 6.根据权利要求1所述的海水泵转子稳态响应不确定性的数字化量化方法， 其特征在 于， 所述基于海水泵转子非线性稳态响应的代理模型， 确定所述海水泵转子的非线性稳态 响应对应的边界， 包括： 将每个所述目标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， 确定所述海水泵转子的非线性稳态响应对应的边界。 7.一种海水泵转子稳态响应不确定性的数字化 量化装置， 其特 征在于， 包括： 抽样模块， 用于基于改进后的切比雪夫多项式零点， 对所有目标物 理参数进行抽 样， 构 成稀疏样本空间； 所述目标物理参数为影响海水泵转子非线性稳态响应的多个物理参数； 第一确定模块， 用于基于海水泵转子的动力学模型以及牛顿迭代法， 确定所述稀疏样 本空间中每 个样本点对应的非线性稳态响应； 第二确定模块， 用于基于多项式和所述稀疏样本空间中的每个样本点对应的非线性稳 态响应， 确定所述海水泵转子非线性稳态响应的代理模型； 第三确定模块， 用于基于海水泵转子非线性稳态响应的代理模型， 确定所述海水泵转 子的非线性稳态响应对应的边界。 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程序时实现如权利要求1至6中任一项 所述海水泵转子稳态响应不确定性的数字化 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中任一项所述海水泵转子稳态响应不确定性的 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中任一项所述海水泵转子稳态响应不确定性的数字化 量化方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455585 A 3