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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种基于光纤传感器的旋转轴系扭振监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116878641B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310989983.5，技术领域涉及：G01H9/00；该发明授权一种基于光纤传感器的旋转轴系扭振监测方法是由李宏坤;曹鸿威;李晓飞;陈玉刚设计研发完成，并于2023-08-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于光纤传感器的旋转轴系扭振监测方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于光纤传感器的旋转轴系扭振监测方法，属于故障诊断技术领域，包括如下几个步骤：基于光纤传感器的扭振信号获取、使用ASA‑LSF的扭振信号频率估计方法得到扭振实时频率、使用ANSYS的模态分析获取旋转轴系的扭振固有频率、对比扭振实时频率与轴系扭振固有频率。若扭振实时频率与轴系扭振固有频率差值在设定的阈值以内，认为此时容易发生扭振共振，发出共振预警；若扭振实时频率与轴系扭振固有频率差值在设定的阈值以外，认为此时不容易发生扭振共振，不发出共振预警。本发明可以摆脱对信号处理技术和诊断经验等先验知识的依赖，具有简单、直观和方便的特点。

本发明授权一种基于光纤传感器的旋转轴系扭振监测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于光纤传感器的旋转轴系扭振监测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：基于光纤传感器的扭振信号获取； 按照旋转轴系的直径确定斑马纹的个数，沿着旋转轴系周向均匀粘贴斑马纹，将光纤传感器垂直于轴系的轴线方向安装；通过激光发射接收仪和光纤传感器发射并接收激光，由于斑马纹对激光的反射率不同，经光电模块转换后生成高低电平信号，使用高频计数器计数两个相邻高电平之间的脉冲数目，经过转换后得到两个高电平之间的时间脉冲间隔，经上位机进行数据采集； 步骤2：获取旋转轴系的扭振固有频率以及扭振实时频率 使用ANSYS的模态分析获取旋转轴系的扭振固有频率，具体为：以及按照轴系的实际尺寸进行建模，按照六面体法进行网格划分，导入ANSYSworkbench中进行模态分析；模态分析时设置分析阶数为前八阶，获取对应阶数的扭振固有频率和振型； 使用角域同步平均结合最小二乘拟合的非平稳的扭振信号频率估计方法得到扭振实时频率，具体为： a设被测轴系旋转一周获得m个脉冲间隔{T1,T2,…,Tm}，设置采样周期为k，因此数据长度为m×k；将数据按周期数分组，并构造如下矩阵C； 对矩阵C按列取平均值，如下所示： 为避免转子转速波动造成的扭振计算误差，令转子周期T为： 既得所有信号触发点位的扭角位移矩阵S，单位为度： 因此，将矩阵S元素重新排序为S'： 公式5即为时域幅值序列； b计算两个质量盘瞬时的相对扭振时，需要消除黑白条纹首尾衔接处的黑白宽度误差，因此使用最小二乘法处理数据；通过观测实体条纹确定条纹衔接处的信号为任意一个周期的最大时间间隔值或最小时间间隔值；假设条纹衔接处的平均时间间隔值是 选取某一周期的部分数据其中xi为时域数值序列，单位为弧度，yi为公式5得出的部分数据集，单位为度；考虑到实际计算量，将多项式定为六阶，二者关系表示为： 设最小二乘损失函数为： 对aj求偏导并令其为0，即： 计算公式8得出函数的最小化参数值a1,a2,...,a6； 当i＝1时，时间间隔值对应的扭角位移预测值T11'为T11'＝y1； 以此类推，计算最后得出{T11',T21',...,Tk1'}，重新计算对应数据点位的扭角位移为替换矩阵S中对应元素，得到新的扭角位移矩阵S'： 将矩阵S'内元素得各行首尾相接得到： 将S”内元素序列作为扭振时域谱的纵坐标幅值，作为步长，画出时域谱图，通过快速fft变换实现对扭振的实时频谱图计算；频谱图的横坐标是频率，单位是赫兹，纵坐标是扭角位移，单位是度；将两个质量盘得时域谱图做差值得出瞬时相对扭角位移时域谱图； 步骤3：对比扭振实时频率与轴系扭振固有频率，对比相对扭振； 将步骤2获得的扭振实时频率与扭振固有频率进行差值比对；若扭振实时频率与轴系扭振固有频率差值在设定的阈值以内，并且相对扭角位移谱图波动偏大，则认为此时容易发生扭振共振，发出共振预警；若扭振实时频率与轴系扭振固有频率差值在设定的阈值以外，认为此时不容易发生扭振共振，不发出共振预警。

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