本發明涉及一種切比雪夫正交多項式的轉子套齒連接件不確定性分析方法,屬于由定心面間隙、橫向載荷和擰緊力矩不確定性引起的轉子套齒連接結構模態頻率的變化范圍分析。
背景技術:
1、轉子套齒連接結構是旋轉機械中不可或缺的關鍵組件,其性能直接影響機械的運行效率和安全性。模態頻率是評估轉子套齒連接結構動力學特性的重要指標,然而,由于定心面間隙、橫向載荷和擰緊力矩等參數的不確定性,這些因素會導致模態頻率的顯著變化。現有的分析方法多依賴于線性模型或經驗公式,無法充分考慮因不確定性引起的復雜影響,因此在實際應用中常常不能準確反映系統的真實動態特性。這種局限性使得工程師在設計和優化轉子套齒連接結構時面臨挑戰,因此迫切需要一種新的分析方法,以有效量化不確定性對模態頻率變化范圍的影響。本發明提出了一種基于切比雪夫正交多項式代理模型的方法,旨在為轉子套齒連接結構的不確定性分析提供更加精確和可靠的解決方案,以提高其設計和性能評估的科學性和準確性。
技術實現思路
1、本發明的目的在于,克服現有技術存在的技術缺陷,提出一種切比雪夫正交多項式的轉子套齒連接件不確定性分析方法,用于分析由定心面間隙、橫向載荷和擰緊力矩不確定性引起的轉子連接結構模態頻率的變化范圍,在保證分析精度的同時提高計算效率。
2、本發明具體采用如下技術方案:切比雪夫正交多項式的轉子套齒連接件不確定性分析方法,包括如下步驟:
3、步驟ss1:建立套齒連接結構簡化力學模型;
4、步驟ss2:根據轉子套齒連接結構確定關鍵不確定性參數,包括定心面間隙、橫向載荷和擰緊力矩;
5、步驟ss3:運用切比雪夫正交多項式構建轉子連接結構模態頻率的不確定性分析代理模型;
6、步驟ss4:基于構建的轉子連接結構模態頻率的不確定性分析代理模型,評估不同參數及其組合對轉子套齒連接結構模態特性的影響。
7、作為一種較佳的實施例,所述步驟ss3具體包括:
8、單參數情形下構建切比雪夫正交多項式如下:
9、
10、其中,tk(ξ)表示階次為k的第一類chebyshev多項式,k為非負整數,ci(i=0,1,…,k)為系數;使用gauss-chebyshev數值積分公式來計算式中的系數ci,如下:
11、
12、其中,q為積分節點個數,ξ(i)為gauss-chebyshev積分的插值點,w(i)為對應的權值。
13、作為一種較佳的實施例,所述步驟ss3具體包括:多參數情形下,構造切比雪夫正交多項式如下:
14、
15、通過以下數值積分公式來計算式中的系數
16、
17、作為一種較佳的實施例,所述步驟ss4具體包括:基于構建的轉子連接結構模態頻率的不確定性分析代理模型,對不確定性參數進行傳播分析,評估不同參數及其組合對轉子套齒連接結構模態特性的影響,獲得轉子連接結構模態頻率的變化范圍。
18、本發明所達到的有益效果:在本發明提出的基于切比雪夫正交多項式的轉子套齒連接結構不確定性分析方法中,以轉子連接結構模態頻率的變化范圍作為分析目標,建立關鍵不確定性參數,包括定心面間隙、橫向載荷和擰緊力矩與轉子套齒彎曲剛度關系,基于切比雪夫正交多項式構建轉子連接結構模態頻率不確定性分析的代理模型,實現轉子連接結構模態頻率變化范圍的精確、快速分析。
1.切比雪夫正交多項式的轉子套齒連接件不確定性分析方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據權利要求1所述的切比雪夫正交多項式的轉子套齒連接件不確定性分析方法,其特征在于,所述步驟ss3具體包括:
3.根據權利要求2所述的切比雪夫正交多項式的轉子套齒連接件不確定性分析方法,其特征在于,所述步驟ss3具體包括:多參數情形下,構造切比雪夫正交多項式如下:
4.根據權利要求1所述的切比雪夫正交多項式的轉子套齒連接件不確定性分析方法,其特征在于,所述步驟ss4具體包括:基于構建的轉子連接結構模態頻率的不確定性分析代理模型,對不確定性參數進行傳播分析,評估不同參數及其組合對轉子套齒連接結構模態特性的影響,獲得轉子連接結構模態頻率的變化范圍。