摘要:面向航空发动机极端服役工况下的高频垂向冲击载荷作用,因物理实体与仿真模型之间的动态闭环映射难以解析,在面对几何非线性及不平衡力-冲击载荷强耦合等复杂激励条件时,预测偏差累积显著,预测精准度不足。为此,提出基于数字孪生技术的转子振动响应不平衡分析方法。采用FPFH-ICP点云配准算法实现物理转子几何特征的高精度逆向建模,建立具有几何—物理—数据三态融合特性的高保真数字孪生体,支撑模型与实体的双向动态交互。通过耦合有限元建模与Newmark-β数值求解技术,将不平衡质量力、不平衡磁拉力、碰摩等非线性因素纳入动力学方程,从而精确刻画多场耦合激励下的振动响应特性。利用数字孪生平台的实时数据交互能力,构建基于ARIMA预测与自适应误差反馈的动态滚动修正机制,实现对不平衡振动响应的高精度、实时动态预测。实验结果表明:本文方法预测得到的位移响应最大振幅为0.3mm,冲击后轴心轨迹在X、Y方向的位移范围分别为[-0.1mm~0.1mm]与[-0.28mm~0.18mm],与实际测量结果完全吻合。在800N垂向冲击载荷作用下,转子表面裂纹数量、分布形态及磨损深度均与实际形貌高度一致。