飞行器结构振动试验测量数据对比分析系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910496223.4 (22)申请日 2019.06.10 (71)申请人 西北工业大学 地址 710072 陕西省西安市碑林区友谊西 路127号 (72)发明人 王心美惠煜中李磊岳珠峰 (74)专利代理机构 北京律智知识产权代理有限 公司 11438 代理人 阚梓瑄 (51)Int.Cl. G01M 13/00(2019.01) G01M 7/02(2006.01) (54)发明名称 飞行器结构振动试验测量数据对比分析系 统 (57)摘要 本公开提供一种飞行器结构振动试。

2、验测量 数据对比分析系统， 涉及数据分析领域。 该对比 分析系统包括输入单元、 调用单元、 信息匹配单 元和曲线生成单元， 其中： 输入单元， 用于输入多 组不同的试验数据以及多个不同的试验条件信 息， 每组试验数据包括多组子数据； 调用单元， 用 于调用试验数据中的一组数据作为参考数据， 调 用试验数据中除参考数据以外的至少一组数据 作为目标数据； 信息匹配单元， 用于根据参考数 据、 目标数据及预设规则确定参考试验条件信息 和目标试验条件信息； 曲线生成单元， 用于生成 参考数据及目标数据随时间或振动频率变化的 曲线。 本公开的对比分析系统可实现数据的批量 化处理， 缩短数据对比分析时间，。

3、 提高数据分析 结果的准确性。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 110220683 A 2019.09.10 CN 110220683 A 1.一种飞行器结构振动试验测量数据对比分析系统， 其特征在于， 包括： 输入单元， 用于输入多组不同的试验数据以及多个不同的试验条件信息， 所述试验数 据包括多组子数据； 调用单元， 用于调用所述试验数据中的一组数据作为参考数据， 以及调用所述试验数 据中除所述参考数据以外的至少一组数据作为目标数据； 信息匹配单元， 用于根据所述参考数据和预设规则确定与所述参考数据对应的试验条 件信息， 作为参考试验条件信息； 以及根据所述目标数据和所述预设规。

4、则确定与所述目标 数据对应的试验条件信息， 作为目标试验条件信息； 曲线生成单元， 用于根据所述参考数据和所述参考试验条件信息生成所述参考数据随 时间或振动频率变化的曲线； 以及用于根据所述目标数据和所述目标试验条件信息生成所 述目标数据随时间或振动频率变化的曲线。 2.根据权利要求1所述的对比分析系统， 其特征在于， 所述试验条件信息包括试验数据 文件名、 试验项目名称、 通道名称以及通道代号。 3.根据权利要求1所述的对比分析系统， 其特征在于， 所述子数据包括加速度随时间的 变化数据、 动应变随时间的变化数据、 加速度随振动频率的变化数据以及动应变随振动频 率的变化数据中至少一种。 4.。

5、根据权利要求2所述的对比分析系统， 其特征在于， 所述试验条件信息包括试验数据 文件名、 试验项目名称、 通道名称以及通道代号； 所述信息匹配单元用于将所述多组子数据 分别与各所述试验数据文件名、 各所述试验项目名称、 各所述通道名称以及各所述通道代 号一一对应， 并将所述试验数据文件名、 所述试验项目名称、 所述通道名称以及所述通道代 号按列排布， 以便根据所述试验数据文件名、 所述试验项目名称、 所述通道名称以及所述通 道代号调用与之对应的所述子数据。 5.根据权利要求1所述的对比分析系统， 其特征在于， 所述曲线生成单元包括： 显示模块， 用于在同一坐标系下区别显示所述参考数据随时间或振。

6、动频率变化的曲线 和所述目标数据随时间或振动频率变化的曲线。 6.根据权利要求1所述的对比分析系统， 其特征在于， 所述对比分析系统还包括： 数据分析单元， 用于根据预设的极值计算数目检测所述参考数据随时间或振动频率变 化的曲线中的极值， 并对检测到的各极值进行标注； 以及用于根据预设的极值计算数目检 测所述目标数据随时间或振动频率变化的曲线中的极值， 并对检测到的各极值进行标注。 7.根据权利要求1所述的对比分析系统， 其特征在于， 所述曲线生成单元还包括： 曲线设置模块， 用于设置所述参考数据随时间或振动频率变化的曲线和所述目标数据 随时间或振动频率变化的曲线类型。 8.根据权利要求7所述。

7、的对比分析系统， 其特征在于， 所述曲线类型包括： 曲线坐标类型、 曲线坐标取值范围、 曲线线型及曲线颜色。 9.根据权利要求5所述的对比分析系统， 其特征在于， 所述显示模块用于显示所述参考 数据随时间或振动频率变化的曲线及多组所述目标数据随时间或振动频率变化的曲线。 10.根据权利要求1所述的对比分析系统， 其特征在于， 所述对比分析系统还包括： 输出单元， 用于按照预设格式输出所述参考数据随时间或振动频率变化的曲线及所述 目标数据随时间或振动频率变化的曲线， 并根据所述试验条件信息为各曲线添加图头。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110220683 A 2 飞行器结构振动试验测量数据。

8、对比分析系统 技术领域 0001 本公开涉及数据分析领域， 具体而言， 涉及一种飞行器结构振动试验测量数据对 比分析系统。 背景技术 0002 数据分析系统通常指用适当的分析方法对收集来的数据进行分析， 对数据加以详 细研究， 提取有用信息和形成结论的过程。 例如， 用于对比分析飞行器结构振动试验的多组 测量数据。 0003 目前， 为了对比不同组试验测量数据的差异， 需要试验人员将同一试验条件下， 不 同次试验中各参数的响应曲线叠加在一起， 依靠经验手动查找极值， 分析试验数据是否一 致， 并为各曲线添加图头， 但是， 试验数据较多， 人工手动对比分析效率较低， 且不同分析人 员的经验不一，。

9、 使得分析结果准确性较低。 0004 需要说明的是， 在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理 解， 因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。 发明内容 0005 本公开的目的在于克服上述现有技术中的不足， 提供一种飞行器结构振动试验测 量数据对比分析系统， 可实现数据的批量化处理， 缩短数据对比分析时间， 提高数据分析结 果的准确性。 0006 根据本公开的一个方面， 提供一种飞行器结构振动试验测量数据对比分析系统， 包括： 0007 输入单元， 用于输入多组不同的试验数据以及多个不同的试验条件信息， 所述试 验数据包括多组子数据； 0008 调用单元， 。

10、用于调用所述试验数据中的一组数据作为参考数据， 以及调用所述试 验数据中除所述参考数据以外的至少一组数据作为目标数据； 0009 信息匹配单元， 用于根据所述参考数据和预设规则确定与所述参考数据对应的试 验条件信息， 作为参考试验条件信息； 以及根据所述目标数据和所述预设规则确定与所述 目标数据对应的试验条件信息， 作为目标试验条件信息； 0010 曲线生成单元， 用于根据所述参考数据和所述参考试验条件信息生成所述参考数 据随时间或振动频率变化的曲线； 以及用于根据所述目标数据和所述目标试验条件信息生 成所述目标数据随时间或振动频率变化的曲线。 0011 在本公开的一种示例性实施例中， 所述试。

11、验条件信息包括试验数据文件名、 试验 项目名称、 通道名称以及通道代号。 0012 在本公开的一种示例性实施例中， 所述子数据包括加速度随时间的变化数据、 动 应变随时间的变化数据、 加速度随振动频率的变化数据以及动应变随振动频率的变化数据 中至少一种。 说明书 1/6 页 3 CN 110220683 A 3 0013 在本公开的一种示例性实施例中， 所述试验条件信息包括试验数据文件名、 试验 项目名称、 通道名称以及通道代号； 所述信息匹配单元用于将所述多组子数据分别与各所 述试验数据文件名、 各所述试验项目名称、 各所述通道名称以及各所述通道代号一一对应， 并将所述试验数据文件名、 所述。

12、试验项目名称、 所述通道名称以及所述通道代号按列排布， 以便根据所述试验数据文件名、 所述试验项目名称、 所述通道名称以及所述通道代号调用 与之对应的所述子数据。 0014 在本公开的一种示例性实施例中， 所述曲线生成单元包括： 0015 显示模块， 用于在同一坐标系下区别显示所述参考数据随时间或振动频率变化的 曲线和所述目标数据随时间或振动频率变化的曲线。 0016 在本公开的一种示例性实施例中， 所述对比分析系统还包括： 0017 数据分析单元， 用于根据预设的极值计算数目检测所述参考数据随时间或振动频 率变化的曲线中的极值， 并对检测到的各极值进行标注； 以及用于根据预设的极值计算数 目。

13、检测所述目标数据随时间或振动频率变化的曲线中的极值， 并对检测到的各极值进行标 注。 0018 在本公开的一种示例性实施例中， 所述曲线生成单元还包括： 0019 曲线设置模块， 用于设置所述参考数据随时间或振动频率变化的曲线和所述目标 数据随时间或振动频率变化的曲线类型。 0020 在本公开的一种示例性实施例中， 所述曲线类型包括： 0021 曲线坐标类型、 曲线坐标取值范围、 曲线线型及曲线颜色。 0022 在本公开的一种示例性实施例中， 所述显示模块用于显示所述参考数据随时间或 振动频率变化的曲线及多组所述目标数据随时间或振动频率变化的曲线。 0023 在本公开的一种示例性实施例中， 所。

14、述对比分析系统还包括： 0024 输出单元， 用于按照预设格式输出所述参考数据随时间或振动频率变化的曲线及 所述目标数据随时间或振动频率变化的曲线， 并根据所述试验条件信息为各曲线添加图 头。 0025 本公开的飞行器结构振动试验测量数据对比分析系统， 可通过输入单元同时输入 多组不同的试验数据， 且每组试验数据中可包含多组子数据， 因而可将多组数据批量输入， 可保证数据对比分析系统中数据的全面性； 与此同时， 可通过信息匹配单元将多组试验数 据与试验条件信息一一对应设置， 从而可通过试验条件信息调用与之对应的试验数据， 操 作便捷； 此外， 可通过曲线生成单元分别生成目标数据和参考数据随时间。

15、或振动频率变化 的曲线， 且可将其呈现在同一坐标系下， 便于直观的对比及分析， 且可根据实际需要设定需 要对比的目标数据的类型和数量， 从而可实现数据的批量化处理， 缩短数据对比分析时间， 且可通过后台程序自动生成曲线对比结果， 减小人工分析误差， 提高数据分析结果的准确 性。 0026 应当理解的是， 以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的， 并不 能限制本公开。 附图说明 0027 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分， 示出了符合本公开的实施 说明书 2/6 页 4 CN 110220683 A 4 例， 并与说明书一起用于解释本公开的原理。 显而易见地， 下面描述。

16、中的附图仅仅是本公开 的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据 这些附图获得其他的附图。 0028 图1为本公开实施方式飞行器结构振动试验测量数据对比分析系统的示意图。 0029 图2为本公开实施方式曲线生成单元的示意图。 0030 图中： 1、 输入单元； 2、 调用单元； 3、 信息匹配单元； 4、 曲线生成单元； 41、 显示模块； 42、 曲线设置模块； 5、 数据分析单元； 6、 输出单元。 具体实施方式 0031 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。 然而， 示例实施方式能够以多种形 式实施， 且不应被理解为限于在此阐述的范例； 相。

17、反， 提供这些实施方式使得本公开将更加 全面和完整， 并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。 所描述的特征、 结 构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。 在下面的描述中， 提供许 多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。 然而， 本领域技术人员将意识到， 可 以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多， 或者可以采用其它的方 法、 组元、 装置、 步骤等。 在其它情况下， 不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而 使得本公开的各方面变得模糊。 0032 用语 “该” 和 “所述” 用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等； 用语 “包括”。

18、 用以 表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外 的要素/组成部分/等。 0033 本公开实施方式提供了一种飞行器结构振动试验测量数据对比分析系统， 如图1 所示， 该数据对比分析系统可以包括输入单元1、 调用单元2、 信息匹配单元3以及曲线生成 单元4， 其中： 0034 输入单元1可用于输入多组不同的试验数据以及多个不同的试验条件信息， 试验 数据可以包括多组子数据； 0035 调用单元2可用于调用试验数据中的一组数据作为参考数据， 以及调用试验数据 中除参考数据以外的至少一组数据作为目标数据； 0036 信息匹配单元3可用于根据参考数据和预设规则确定。

19、与参考数据对应的试验条件 信息， 作为参考试验条件信息； 以及根据目标数据和预设规则确定与目标数据对应的试验 条件信息， 作为目标试验条件信息； 0037 曲线生成单元4可用于根据参考数据和参考试验条件信息生成参考数据随时间或 振动频率变化的曲线； 以及可用于根据目标数据和目标试验条件信息生成目标数据随时间 或振动频率变化的曲线。 0038 本公开的飞行器结构振动试验测量数据对比分析系统， 可通过输入单元1同时输 入多组不同的试验数据， 且每组试验数据中可包含多组子数据， 因而可将多组数据批量输 入， 可保证数据对比分析系统中数据的全面性； 与此同时， 可通过信息匹配单元3将多组试 验数据与试。

20、验条件信息一一对应设置， 从而可通过试验条件信息调用与之对应的试验数 据， 操作便捷； 此外， 可通过曲线生成单元4分别生成目标数据和参考数据随时间或振动频 率变化的曲线， 且可将其呈现在同一坐标系下， 便于直观的对比及分析， 且可根据实际需要 说明书 3/6 页 5 CN 110220683 A 5 设定需要对比的目标数据的类型和数量， 从而可实现数据的批量化处理， 缩短数据对比分 析时间， 且可通过后台程序自动生成曲线对比结果， 减小人工分析误差， 提高数据分析结果 的准确性。 0039 下面对本公开实施方式飞行器结构振动试验测量数据对比分析系统的各部分进 行详细说明： 0040 输入单元。

21、1可用于输入多组不同的试验数据以及多个不同的试验条件信息， 举例 而言， 其可以将系统外部原始数据传输给系统内部， 并可将系统外部原始数据以外部格式 转化为便于系统处理的内部格式， 该内部格式可以是UNV格式， 也可以是UFF格式， 当然， 还 可以是其他格式的文件， 在此不做特殊限定。 每一组试验数据可以对应一个试验数据文件， 且多组不同的试验数据中相邻的两组试验数据可以是不同次试验中的试验数据， 且每一组 试验数据可以包括多组子数据， 该子数据可以包括飞行器结构振动试验中加速度随时间的 变化数据、 动应变随时间的变化数据、 加速度随振动频率的变化数据以及动应变随振动频 率的变化数据中至少一。

22、种， 当然， 还可以包括反映其他参数变化规律的数据， 在此不再一一 列举。 试验条件信息可以包括试验数据文件名、 试验项目名称、 通道名称以及通道代号， 当 然， 还可以包括其他的试验条件信息， 在此不再一一列举。 每一组试验条件信息可具有与之 唯一对应的子数据。 0041 调用单元2可用于调用一组试验数据作为参考数据， 参考数据可以是试验数据中 的任意一组数据， 其子数据可以是加速度随时间的变化数据、 动应变随时间的变化数据、 加 速度随振动频率的变化数据以及动应变随振动频率的变化数据中任意一组。 调用单元2还 可用于调用试验数据中除参考数据以外的至少一组数据作为目标数据， 目标数据子数据的。

23、 数据类型与参考数据子数据的数据类型相同， 举例而言， 当参考数据子数据为加速度随时 间的变化数据时， 目标数据子数据也可为加速度随时间的变化数据； 当参考数据子数据为 加速度随振动频率的变化数据时， 目标数据子数据也可为加速度随振动频率的变化数据； 当参考数据子数据为动应变随时间的变化数据时， 目标数据子数据也可为动应变随随时间 的变化数据； 当参考数据子数据为动应变随振动频率的变化数据时， 目标数据子数据也可 为动应变随振动频率的变化数据。 0042 信息匹配单元3可用于根据参考数据和预设规则确定与参考数据对应的试验条件 信息， 作为参考试验条件信息； 以及可用于根据目标数据和预设规则确定。

24、与目标数据对应 的试验条件信息， 作为目标试验条件信息。 具体而言， 信息匹配单元3可用于将多组数据分 别与各试验数据文件名、 各试验项目名称、 各通道名称以及各通道代号一一对应， 并可将试 验数据文件名、 试验项目名称、 通道名称以及通道代号按列排布， 以便根据试验数据文件 名、 试验项目名称、 通道名称以及通道代号调用与之对应的子数据。 0043 在一种实施方式中， 试验条件信息可以包括试验数据文件名、 试验项目名称、 通道 名称以及通道代号。 信息匹配单元3可通过预设规则建立参考数据与参考试验信息的一一 对应关系， 即： 一组参考数据可具有唯一对应的一组参考试验信息， 可根据参考试验信息。

25、调 用与之对应的参考数据。 同时， 也可通过预设规则建立目标数据与目标试验信息的一一对 应关系， 即： 一组目标数据可具有唯一对应的一组目标试验信息， 可根据目标试验信息调用 与之对应的目标数据。 0044 预设规则可以是表格排布规则， 可以根据预设的列排布各试验条件信息， 当然， 预 说明书 4/6 页 6 CN 110220683 A 6 设规则也可以是其他， 在此不做特殊限定。 举例而言， 可通过EXCEL表格的形式建立表格文 件对试验条件信息按列排布， 该表格至少可以包括四列， 第一列可以是试验数据文件名， 第 二列可以是试验项目名称， 第三列可以是通道代号， 第四列可以是通道名称， 。

26、当然， 根据实 际需要， 表格文件还可以包括其他列， 且每列可以对应其他的试验条件信息， 在此不对表格 的列数做特殊限定。 0045 曲线生成单元4可用于根据参考数据和参考试验条件信息生成参考数据随时间或 振动频率变化的曲线； 以及可用于根据目标数据和目标试验条件信息生成目标数据随时间 或振动频率变化的曲线。 参考数据、 参考试验信息、 目标数据及目标试验信息可参考上述详 细解释， 在此不再赘述。 曲线生成单元4可通过后台程序根据参考数据和参考试验信息生成 在参考试验信息条件下参考数据随时间或振动频率变化的曲线， 也可通过后台程序根据目 标数据和目标试验信息生成在目标试验信息条件下目标数据随时。

27、间或振动频率变化的曲 线。 此处的目标数据可以是多个， 以便同时对多组试验数据进行对比分析。 例如， 其可以是2 个， 3个， 当然还可以是其他数量， 例如， 还可以是十几个， 在此不对目标数据的数量做特殊 限定。 0046 如图2所示， 在一实施方式中， 曲线生成单元4可以包括显示模块41和曲线设置模 块42， 其中： 0047 显示模块41可用于显示参考数据随时间或振动频率变化的曲线及多组目标数据 随时间或振动频率变化的曲线。 在一种实施方式中， 可在同一界面的同一坐标系下区别显 示参考数据随时间或振动频率变化的曲线和目标数据随时间或振动频率变化的曲线。 举例 而言， 该坐标系可以是二维直。

28、角坐标系， 其可以是对数坐标也可以是线性坐标， 可显示不同 组试验中加速度或动应变随同一自变量变化的曲线， 例如， 可以是参考数据和目标数据在 同一通道代号中加速度随时间的变化曲线， 当然， 也可以是其他曲线， 在此不再一一列举。 0048 曲线设置模块42可用于分别设置参考数据随时间或振动频率变化的曲线和目标 数据随时间或振动频率变化的曲线类型。 具体而言， 曲线类型可以包括曲线坐标类型、 曲线 坐标取值范围、 曲线线型及曲线颜色。 0049 举例而言， 曲线坐标类型可以是直角坐标系下的线性坐标， 也可以是对数坐标， 当 然， 还可以是其他类型的坐标， 其横坐标可以是时间或振动频率， 其纵坐。

29、标可以是加速度或 动应变， 当然还可以是其他类型的坐标类型， 在此不再一一列举。 曲线坐标的取值范围可以 根据坐标类型和实际需要设定， 例如， 可以设定横坐标为时间， 其单位可以是秒， 还可以是 毫秒， 当然， 还可以是分钟或其他时间单位， 在此不再一一列举。 纵坐标可以是加速度， 其单 位可以是g。 举例而言， 当横坐标为时间， 单位为秒时， 曲线坐标取值范围可以是0100秒， 当然， 也可以是其他范围， 在此不做特殊限定。 0050 曲线线型可以是实线、 虚线、 点线等， 当然还可以是其他线型， 在此不再一一列举， 曲线颜色， 可以是红色、 黄色、 蓝色、 绿色、 橙色以及紫色等， 当然，。

30、 还可以是其他颜色， 在此 不对曲线线型及曲线颜色做特殊限定， 只要能区分不同曲线即可。 0051 本公开的对比分析系统还可以包括数据分析单元5， 该数据分析单元5可用于根据 预设的极值计算数目检测参考数据随时间或振动频率变化的曲线中的极值， 并对检测到的 各极值进行标注； 以及用于根据预设的极值计算数目检测目标数据随时间或振动频率变化 的曲线中的极值， 并对检测到的各极值进行标注。 预设的极值计算数目可以是多个， 举例而 说明书 5/6 页 7 CN 110220683 A 7 言， 其可以是4个， 5个， 6个或7个， 当然， 极值计算数目也可以是其他数值， 在此不再一一列 举。 在一实施。

31、方式中， 可以设定极值计算数目为5个， 可通过数据分析单元5分别自动检测参 考数据和目标数据随时间或振动频率变化的曲线中的极值的数目， 并可将检测到的极值分 别进行标注， 以便进行数据分析。 0052 本公开的对比分析系统还可以包括输出单元6， 可用于按照预设格式输出参考数 据随时间或振动频率变化的曲线及目标数据随时间或振动频率变化的曲线， 并可根据试验 条件信息为各曲线添加图头。 预设格式可以是DOC格式， 当然， 还可以是其他格式文件， 在此 不做特殊限定。 0053 本公开的数据对比分析系统中的输入单元1、 调用单元2、 信息匹配单元3、 曲线生 成单元4、 数据分析单元5及输出单元6可以是预先设定的程序， 还可以是以其他方式存在的 单元或模块， 在此不做特殊限定。 0054 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后， 将容易想到本公开的其 它实施方案。 本申请旨在涵盖本公开的任何变型、 用途或者适应性变化， 这些变型、 用途或 者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识 或惯用技术手段。 说明书和实施例仅被视为示例性的， 本公开的真正范围和精神由所附的 权利要求指出。 说明书 6/6 页 8 CN 110220683 A 8 图1 图2 说明书附图 1/1 页 9 CN 110220683 A 9 。