[發明專利]一種渦輪葉片伸根段內型參數化建模方法

無效

• 申請號: 201210112224.2
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102637233A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 萬能;王英偉;余旸;馬峰
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;F01D5/14
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種渦輪葉片伸根段內型參數化建模方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：向三維造型軟件中導入渦輪葉片的葉身內型數據模型和榫頭內型數據模型，其中葉身內型數據模型和榫頭內型數據模型采用U、V雙參數表示；

葉身內型數據模型中的葉身內型截面線分為四段，分別為葉盆曲線、葉背曲線、前緣曲線和后緣曲線；與所述葉盆曲線、葉背曲線、前緣曲線和后緣曲線位置對應，葉身內型數據模型中的葉身內型曲面分為葉盆曲面、葉背曲面、前緣曲面和后緣曲面；

與所述葉盆曲面、葉背曲面、前緣曲面和后緣曲面位置對應，榫頭內型數據模型中的榫頭內型曲面分為榫頭內型葉盆曲面、榫頭內型葉背曲面、榫頭內型前緣曲面及榫頭內型后緣曲面；

步驟2：比例分劃葉身內型曲面的前緣曲面和后緣曲面：

將葉身內型曲面的前緣曲面按時針方向劃分為三個曲面，分別為葉身前緣左曲面、葉身前緣中間曲面和葉身前緣右曲面，劃分方法為：在葉身內型曲面U方向上保持參數恒定，在V方向上參數按百分比劃分，其中葉身前緣左曲面和葉身前緣右曲面所占的百分比相同；

將葉身內型曲面的后緣曲面按照與葉身內型曲面的前緣曲面相同的劃分方法，以及相同的時針方向劃分為三個曲面，分別為葉身后緣左曲面，葉身后緣中間曲面，葉身后緣右曲面，其中葉身后緣左曲面和葉身后緣右曲面所占的百分比相同；

步驟3：劃分榫頭內型前緣曲面和榫頭內型后緣曲面：

當榫頭內型曲面采用樣條連接方式時，按照葉身內型曲面的前緣曲面的劃分時針方向將榫頭內型前緣曲面包含的兩個導圓面定義為榫頭前緣左曲面和榫頭前緣右曲面，將榫頭內型前緣曲面包含的中間豎直平面定義為榫頭前緣中間曲面；按照葉身內型曲面的后緣曲面的劃分時針方向將榫頭內型后緣曲面包含的兩個導圓面定義為榫頭后緣左曲面和榫頭后緣右曲面，將榫頭內型后緣曲面包含的中間豎直平面定義為榫頭后緣中間曲面；

當榫頭內型曲面采用圓弧連接方式時，將榫頭內型前緣曲面按照與葉身內型曲面的前緣曲面相同的劃分方法，以及相同的時針方向和相同的劃分比例劃分為三個曲面，分別為榫頭前緣左曲面、榫頭前緣中間曲面和榫頭前緣右曲面；將榫頭內型后緣曲面按照與葉身內型曲面的后緣曲面相同的劃分方法，以及相同的時針方向和相同的劃分比例劃分為三個曲面，分別為榫頭后緣左曲面、榫頭后緣中間曲面和榫頭后緣右曲面；

步驟4：利用步驟2和步驟3中劃分得到的曲面構造伸根段內型控制曲面，包括：

a：采用曲面反算得到表示葉身前緣左曲面與榫頭前緣左曲面之間過渡段的B樣條曲面，定義為葉背左控制曲面，且葉背左控制曲面與葉身前緣左曲面以及榫頭前緣左曲面G¹連續，葉背左控制曲面內部G²連續；

b：采用曲面反算得到表示葉身前緣右曲面與榫頭前緣右曲面之間過渡段的B樣條曲面，定義為葉盆左控制曲面，且葉盆左控制曲面與葉身前緣右曲面以及榫頭前緣右曲面G¹連續，葉盆左控制曲面內部G²連續；

c：采用曲面反算得到表示葉身后緣左曲面與榫頭后緣左曲面之間過渡段的B樣條曲面，定義為葉盆右控制曲面，且葉盆右控制曲面與葉身后緣左曲面以及榫頭后緣左曲面G¹連續，葉盆左控制曲面內部G²連續；

d：采用曲面反算得到表示葉身后緣右曲面與榫頭后緣右曲面之間過渡段的B樣條曲面，定義為葉背右控制曲面，且葉背右控制曲面與葉身后緣右曲面以及榫頭后緣右曲面G¹連續，葉背右控制曲面內部G²連續；

步驟5：采用葉背左控制曲面、葉背右控制曲面、葉身內型曲面和榫頭內型曲面控制截面曲線及脊線，使用蒙皮法生成伸根內型對應葉背曲面的曲面，定義為伸根內型葉背曲面；伸根內型葉背曲面與葉背左控制曲面、葉背右控制曲面、葉身內型曲面以及榫頭內型曲面G¹連續，伸根內型葉背曲面內部G²連續；采用葉盆左控制曲面、葉盆右控制曲面、葉身內型曲面和榫頭內型曲面控制截面曲線及脊線，使用蒙皮法生成伸根內型對應葉盆曲面的曲面，定義為伸根內型葉盆曲面；伸根內型葉盆曲面與葉盆左控制曲面、葉盆右控制曲面、葉身內型曲面以及榫頭內型曲面G¹連續，伸根內型葉盆曲面內部G²連續；

步驟6：采用伸根內型葉背曲面、伸根內型葉盆曲面、葉身內型曲面和榫頭內型曲面控制截面曲線及脊線，使用蒙皮法生成伸根內型對應葉身內型前緣曲面的曲面和伸根內型對應葉身內型后緣曲面的曲面，分別定義為伸根內型前緣曲面和伸根內型后緣曲面；伸根內型前緣曲面和伸根內型后緣曲面分別與伸根內型葉背曲面、伸根內型葉盆曲面、葉身內型曲面以及榫頭內型曲面G¹連續，伸根內型前緣曲面和伸根內型后緣曲面內部G²連續；

步驟7：將伸根內型葉背曲面、伸根內型葉盆曲面、伸根內型前緣曲面和伸根內型后緣曲面按時針順序縫合連接，形成伸根段內型曲面。