[發明專利]一種半徑可控的參數化三維前緣鈍化設計方法

有效

• 申請號: 201711102724.7
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107766673B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 符翔;柳軍;王曉燕;丁峰;李開;劉珍;聞訊;陳韶華;張寶虎;羅仕超;吳世超
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種半徑可控的參數化三維前緣鈍化設計方法，其特征在于：首先給定初始乘波體外形，然后對初始乘波體外形中的尖銳前緣進行鈍化，包括以下步驟：

S1將乘波體上表面抬升一定高度；

給定初始乘波體外形，即已知乘波體未鈍化時的原始前緣點為P₀和未鈍化前的乘波體縱向截面曲線；未鈍化前的乘波體縱向截面曲線由前緣點、上表面曲線和下表面曲線連接而成；

設對乘波體的上表面沿法向抬升高度h，抬升后的乘波體上表面端點為P₁，抬升后的乘波體下表面端點為乘波體未鈍化前的原始前緣點P₀；抬升后的乘波體縱向截面曲線由上表面曲線、下表面曲線以及鈍化前緣曲線連接而成，其中上表面曲線和下表面曲線即是未鈍化前的乘波體縱向截面曲線上的上表面曲線和下表面曲線，因此是已知的，鈍化前緣曲線是待求解的；抬升后的乘波體上表面端點P₁是上表面曲線上的點，抬升后的乘波體下表面端點P₀是下表面曲線上的點；

S2獲取抬升后的乘波體前緣點P₂的插值條件；

抬升后的乘波體前緣點P₂的插值條件為抬升后的乘波體下表面端點P₀處的切矢v₀、曲率k₀和抬升后的乘波體上表面端點P₁處切矢v₁和曲率k₁；

S3給出抬升后的鈍化前緣曲線上不同橫向站位處的鈍化半徑；

未鈍化前的乘波體前緣曲線已知，故前緣曲線上各橫向站位處的前緣后掠角已知，前緣曲線上各橫向站位均一一對應鈍化前緣曲線上的橫向站位，鈍化前緣曲線上各橫向站位處的當地前緣后掠角與前緣曲線上與之對應的橫向站位處的當地前緣后掠角看作相同，即鈍化前緣曲線上各橫向站位處的當地前緣后掠角λ已知；

設定抬升后的乘波體前緣點P₂處的前緣鈍化半徑，由預先設定的抬升后的乘波體前緣點P₂處的前緣鈍化半徑和鈍化前緣曲線上各橫向站位處的當地前緣后掠角λ來確定抬升后的鈍化前緣曲線上各橫向站位處的前緣鈍化半徑，如式(3)所示：

r_swept＝r_symmetry(cosλ)^2.2 (3)

其中，r_swept為鈍化前緣曲線上各橫向站位處的前緣鈍化半徑；r_symmetry為預先設定的抬升后的乘波體前緣點P₂處的前緣鈍化半徑；

S4設置抬升后的乘波體前緣點P₂以及乘波體的上表面沿法向抬升高度h應滿足以下兩個要求：

1)抬升后的乘波體前緣點P₂和乘波體的上表面沿法向抬升高度h的設置能使乘波體鈍化前緣曲線能夠成功生成；

2)抬升后的乘波體前緣點P₂的曲率大于乘波體鈍化前緣曲線上各橫向站位處的曲率；

S5求出所有鈍化前緣曲線，然后放樣得到鈍化前緣曲面；

根據點P₀和P₁以及S2獲取的抬升后的乘波體前緣點P₂的插值條件求出插值曲線即鈍化前緣曲線；將求解鈍化前緣曲線的問題看作插值于兩個端點的GHI問題，利用3次Bézier曲線構造鈍化前緣曲線，求出所有的鈍化前緣曲線，選取其中同時滿足S4中要求的鈍化前緣曲線進行放樣，從而得到所需的鈍化前緣曲面，方法如下：

以P₀、P₂為端點利用一段3次Bézier曲線構造點P₀和P₂間的純化前緣曲線]首先將點P₀和P₂作為已知的兩個控制點求得插值曲線中的另外兩個控制點，然后根據已知的兩個控制點以及求解得到的另外兩個控制點即4個控制點來進行插值曲線的求解，求得的插值曲線即P₀和P₂間的鈍化前緣曲線；

以P₂、P₁為端點利用一段3次Bézier曲線構造點P₂和P₁間的鈍化前緣曲線，首先將點P₂和P₁作為已知的兩個控制點求得插值曲線中的另外兩個控制點，然后根據已知的兩個控制點以及求解得到的另外兩個控制點即4個控制點來進行插值曲線的求解，求得的插值曲線即P₂和P₁間的鈍化前緣曲線；

完整的鈍化前緣曲線即由點P₀和P₂間的鈍化前緣曲線和點P₂和P₁間的鈍化前緣曲線連接而成，求出所有的鈍化前緣曲線，選取其中同時滿足S4中要求的鈍化前緣曲線進行放樣，從而得到所需的鈍化前緣曲面。