基于不确定度量化的压气机仿真可信度评估方法技术

本公开提供了一种基于不确定度量化的压气机仿真可信度评估方法，以提高评估精确度。方法包括：基于待评估对象离散网络的节点分布信息，得到总体性能参数的不确定度；根据仿真结果与实验结果的一致性进行评估，得到参数分布曲线的不确定度，参数分布包括静压参数和/或马赫数参数的分布曲线；根据总体性能参数的不确定度和参数分布曲线的不确定度，得到待评估对象的可信度。实施本公开的技术方案可以提高可信度评估的精确度。高可信度评估的精确度。高可信度评估的精确度。

【技术实现步骤摘要】
基于不确定度量化的压气机仿真可信度评估方法


[0001]本专利技术涉及航空领域，尤其涉及基于不确定度量化的压气机仿真可信度评估方法。

技术介绍

[0002]压气机是航空发动机的主要部件，压气机气动仿真涉及的几何和物理模型十分复杂，需要用数值求解的方式来计算强耦合非线性偏微分方程，在这个过程中影响系统可信度的因素除物理模型外，还包括几何尺寸、离散格式、数值格式、边界条件和网格规模等多种因素，且指标之间难以独立，无法建立与系统仿真相类似的指标体系来进行分层验证。此外，由于航空发动机本身的复杂性造成了其内部流动现象的高度复杂性，这就对气动仿真软件提出了更加全面和严格的要求。为了推动气动仿真技术在发动机研制过程中的应用，需重点解决气动仿真软件可信度评估问题。系统仿真领域将不确定度定义为由于知识的缺乏而导致的、模型化过程中所出现的潜在缺陷，可以定量认为是描述目标参数误差分散程度的指标参数。当前，数值仿真的可信度评价工作仍停留在简单的误差计算层面，无法对仿真结果做出全面有效的评价。因此，需要探索或借鉴其他领域可信度评价理论，支撑数值仿真可信度评价，解决目前评估方法精确度较低的技术问题。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的至少一个技术问题，本公开提供了一种基于不确定度量化的压气机仿真可信度评估方法，以提高评估精确度。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种基于不确定度量化的压气机仿真可信度评估方法，包括：
[0005]基于待评估对象离散网络的节点分布信息，得到总体性能参数的不确定度；
[0006]根据仿真结果与实验结果的一致性进行评估，得到参数分布曲线的不确定度，所述参数分布包括静压参数和/或马赫数参数的分布曲线；
[0007]根据所述总体性能参数的不确定度和所述参数分布曲线的不确定度，得到所述待评估对象的可信度。
[0008]可选的，所述基于待评估对象离散网络的节点分布信息，得到总体性能参数的不确定度，包括：
[0009]基于待评估对象离散网络的节点分布信息，通过理查德森外推方法得到总体性能参数的精确解估值；
[0010]根据所述精确解估值和仿真结果的差值，得到离散误差；
[0011]根据所述离散误差，得到所述离散误差的不确定度以作为总体性能参数的不确定度。
[0012]可选的，基于待评估对象离散网络的节点分布信息，通过理查德森外推方法得到总体性能参数的精确解估值，包括：
[0013]根据所述待评估对象离散网络划分过程中流向、展向和B2B三个方向的节点分布信息，得到离散网格的尺寸因子；
[0014]根据所述待评估对象离散网络生成三套几何相似的离散网络；
[0015]确定各套离散网络间的加密因子；
[0016]通过理查德森外推方法得到总体性能参数的精确解估值。
[0017]可选的，所述总体性能参数的精确解估值根据如下公式得到：
[0018][0019]其中，表示总体性能参数的精确解估值，f
h
表示总体性能参数计算值，f
rh
表示不同网格尺度下总体性能参数的计算值，r表示精度网格加密因子，p表示观测精度阶。
[0020]可选的，所述总体性能参数的不确定度根据如下公式得到：
[0021][0022]其中，u表示数值误差的不确定度，r表示精度网格加密因子，p表示观测精度阶，f2表示第二套网格参数下的数值解，f1表示第一套网格参数下的数值解。
[0023]可选的，利用如下公式根据仿真结果与实验结果的一致性进行评估：
[0024][0025]其中，ρ(X,Y)表示一致性度量值，N表示样本数量，x
i
表示x样本值，y
i
表示y样本值。
[0026]可选的，所述根据所述总体性能参数的不确定度和所述参数分布曲线的不确定度，得到所述待评估对象的可信度，包括：
[0027]根据所述不确定度和重要性程度，得到所述待评估对象的可信度。
[0028]本公开的第二方面，提供了一种基于不确定度量化的压气机仿真可信度评估装置，包括：
[0029]第一模块，用于基于待评估对象离散网络的节点分布信息，得到总体性能参数的不确定度；
[0030]第二模块，用于根据仿真结果与实验结果的一致性进行评估，得到参数分布曲线的不确定度，所述参数分布包括静压参数和/或马赫数参数的分布曲线；
[0031]第三模块，用于根据所述总体性能参数的不确定度和所述参数分布曲线的不确定度，得到所述待评估对象的可信度。
[0032]本公开的第三方面，提供了一种电子设备，其特征在于，包括：
[0033]处理器；以及
[0034]存储程序的存储器，
[0035]其中，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据本公开第一方面中任一项所述的方法。
[0036]本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据本公开第一方面中任一项所述的方法。
[0037]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，可以实现提高可信度评估精确度的技术效果。
附图说明
[0038]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0039]图1示出了根据本公开示例性实施例的一种基于不确定度量化的压气机仿真可信度评估方法的流程图；
[0040]图2示出了根据本公开示例性实施例的网格离散误差的误差带分布图；
[0041]图3示出了根据本公开示例性实施例的仿真结果与实验结果的曲线对比图。
具体实施方式
[0042]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
[0043]应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
[0044]本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
[0045]需要注本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于不确定度量化的压气机仿真可信度评估方法，其特征在于，包括：基于待评估对象离散网络的节点分布信息，得到总体性能参数的不确定度；根据仿真结果与实验结果的一致性进行评估，得到参数分布曲线的不确定度，所述参数分布包括静压参数和/或马赫数参数的分布曲线；根据所述总体性能参数的不确定度和所述参数分布曲线的不确定度，得到所述待评估对象的可信度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于待评估对象离散网络的节点分布信息，得到总体性能参数的不确定度，包括：基于待评估对象离散网络的节点分布信息，通过理查德森外推方法得到总体性能参数的精确解估值；根据所述精确解估值和仿真结果的差值，得到离散误差；根据所述离散误差，得到所述离散误差的不确定度以作为总体性能参数的不确定度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于待评估对象离散网络的节点分布信息，通过理查德森外推方法得到总体性能参数的精确解估值，包括：根据所述待评估对象离散网络划分过程中流向、展向和B2B三个方向的节点分布信息，得到离散网格的尺寸因子；根据所述待评估对象离散网络生成三套几何相似的离散网络；确定各套离散网络间的加密因子；通过理查德森外推方法得到总体性能参数的精确解估值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述总体性能参数的精确解估值根据如下公式得到：其中，表示总体性能参数的精确解估值，f
h
表示总体性能参数计算值，f
rh
表示不同网格尺度下总体性能参数的计算值，r表示精度网格加密因子，p表示观测精度阶。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述总体性...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪丁顺，周帅，付琳，李丹，
申请(专利权)人：中国航空发动机研究院，
类型：发明
国别省市：