涡轴发动机起动信号的奇异值分解研究

卢 娜，任兴民，金明鑫，杨永锋

（西北工业大学 振动工程研究所，西安 710072）

涡轴发动机起动信号的奇异值分解研究

卢 娜，任兴民，金明鑫，杨永锋

（西北工业大学 振动工程研究所，西安 710072）

针对涡轴发动机动力涡轮转子起动过程中的振动信号，采用奇异值分解方法实现非平稳振动信号的去噪和奇异值重构，从中提取起动信号的振动特性。发现某涡轴发动机凸台1和凸台2的振动主频为154 Hz，为涡轴发动机2阶临界转速的2/3倍频，凸台3的振动主频为160 Hz。这些振动特征可为发动机振动排故和动平衡提供参考信息。

振动与波；奇异值分解；发动机；起动

航空发动机的起动工作过程异常复杂，由于受多种因素的影响，目前很难用精确的理论计算来进行分析和模拟。对于起动过程的分析主要依靠工程人员的技术经验和试验数据验证[1–2]。一般航空发动机的起动过程均包括起动机独立带动、主燃烧室开始点火、起动机和涡轮共同带动、起动机脱开和发动机加速到慢车状态这样几个阶段或状态点[3]。通过预测发动机的起动能力，对各种可能影响起动的因素进行必要的计算和预估，最终获得发动机起动过程的定量认识，能够为发动机设计与使用提供许多有价值的信息。

航空发动机起动过程的振动信号是一个非常典型的时变非平稳信号。目前，对于平稳时间序列建模，特别是线性模型的研究较多，有许多较成熟的技术和方法。对于非平稳、非线性时间序列的分析与处理要比平稳序列复杂得多，尚无统一、规范的方法。……