[發(fā)明專利]變形葉片的三維蒙皮建模方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610786521.3
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107784692B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高楊;張志弘;李雙虎;徐志良
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金風科創(chuàng)風電設(shè)備有限公司
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發(fā)明公開了一種變形葉片的三維蒙皮建模方法及裝置，該方法包括：遍歷變形前葉片蒙皮上的各個初始網(wǎng)格節(jié)點，按照下述方式確定當前遍歷的初始網(wǎng)格節(jié)點的全局坐標，并按照各個全局坐標形成三維蒙皮模型：確定變形前葉片蒙皮上的初始網(wǎng)格節(jié)點在變形前葉片主梁上的初始投影點，并確定變形后葉片蒙皮上的第一目標網(wǎng)格節(jié)點在變形后葉片主梁上的第一目標投影點；獲取初始網(wǎng)格節(jié)點到初始投影點在局部坐標系中的初始矢量，并獲取第一目標網(wǎng)格節(jié)點到第一目標投影點在所述局部坐標系中的第一目標矢量；根據(jù)所述初始矢量與所述第一目標矢量之間的相等關(guān)系，確定第一目標網(wǎng)格節(jié)點在全局坐標系中的坐標。本發(fā)明能夠獲取變形葉片的三維蒙皮模型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建模技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變形葉片的三維蒙皮建模方法及裝置。

背景技術(shù)

風力發(fā)電機組(簡稱風力機組)的葉輪包括葉片、輪轂、導流罩等，伴隨著風力機單機容量的日趨增加、葉輪直徑的增大、以及葉片輕量化及葉片柔性的增加，葉片在風力作用下會發(fā)生變形、且在運動過程中葉片出現(xiàn)的變形幅度會很大。

風力機葉輪作為整機能量的輸入源頭，葉輪的穩(wěn)定性對于評估整機的低頻耦合振動問題起著至關(guān)重要的作用，準確預測風力機葉輪的穩(wěn)定性，需要獲知葉片三維外形在風力作用下發(fā)生的變形情況。

此外，如航空發(fā)動機(處理顫振問題)、壓縮機(氣動變形問題)、泵與水輪機(流固耦合問題)等，為解決各自在運轉(zhuǎn)過程中的相應(yīng)問題，均需要確定各自的葉輪葉片在外力作用下發(fā)生的變形情況。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種變形葉片的三維蒙皮建模方法及裝置，以實現(xiàn)獲取變形葉片的三維蒙皮模型的目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種變形葉片的三維蒙皮建模方法，包括：

遍歷變形前葉片蒙皮上的各個初始網(wǎng)格節(jié)點，確定當前遍歷的初始網(wǎng)格節(jié)點的全局坐標，并按照各個全局坐標形成三維蒙皮模型；

所述確定當前遍歷的初始網(wǎng)格節(jié)點的全局坐標包括：

確定變形前葉片蒙皮上的初始網(wǎng)格節(jié)點在變形前葉片主梁上的初始投影點，并確定變形后葉片蒙皮上的第一目標網(wǎng)格節(jié)點在變形后葉片主梁上的第一目標投影點；

獲取所述初始網(wǎng)格節(jié)點到所述初始投影點在局部坐標系中的初始矢量，并獲取所述第一目標網(wǎng)格節(jié)點到所述第一目標投影點在所述局部坐標系中的第一目標矢量；

根據(jù)所述初始矢量與所述第一目標矢量之間的相等關(guān)系，確定所述第一目標網(wǎng)格節(jié)點在全局坐標系中的坐標；

其中，所述變形前葉片為無風載作用下的葉片，所述變形后葉片為確定風速作用下的處于平衡態(tài)的葉片，所述初始網(wǎng)格節(jié)點與所述第一目標網(wǎng)格節(jié)點為葉片蒙皮上的同一網(wǎng)格節(jié)點，所述初始網(wǎng)格節(jié)點或所述第一目標網(wǎng)格節(jié)點所在的葉片截面對應(yīng)建立有一所述局部坐標系。

可選的，所述確定變形前葉片蒙皮上的初始網(wǎng)格節(jié)點在變形前葉片主梁上的初始投影點，包括：

將變形前葉片蒙皮上的初始網(wǎng)格節(jié)點投影到變形前葉片主梁上，得到初始投影點；

遍歷變形前葉片主梁上的各個預置節(jié)點，找出與所述初始投影點相鄰的兩個預置節(jié)點；

根據(jù)相鄰兩個預置節(jié)點在變形前葉片主梁上的位置信息，確定所述初始投影點在變形前葉片主梁上的位置信息。

可選的，所述確定變形后葉片蒙皮上的第一目標網(wǎng)格節(jié)點在變形后葉片主梁上的第一目標投影點，包括：

根據(jù)所述初始投影點與所述相鄰兩個預置節(jié)點之間的位置關(guān)系，確定變形后葉片蒙皮上的第一目標網(wǎng)格節(jié)點在變形后葉片主梁上的第一目標投影點。