[發(fā)明專利]一種渦輪冷卻葉片管網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011268072.6
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112380651B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐景亮;王鳴;吳向宇;席平;李吉星;蘇航;吳偉龍;賀佳慧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/18;G06F119/08
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

1.一種渦輪冷卻葉片管網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)提取方法，基于NX設(shè)計平臺，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、在NX中導(dǎo)入渦輪冷卻葉片模型文件；

步驟二、創(chuàng)建水平分割面，將渦輪冷卻葉片的外型實體分割為多個實體；

步驟三、將多個實體中的每個實體進一步分割為多個幾何單元；

步驟四、提取所有幾何單元的位置數(shù)據(jù)；

步驟五、提取各幾何單元之間的拓撲連通關(guān)系數(shù)據(jù)；

步驟六、導(dǎo)出所有幾何單元的位置數(shù)據(jù)及各幾何單元之間的拓撲連通關(guān)系數(shù)據(jù)；

在所述步驟一中，NX絕對坐標(biāo)系O(x，y，z)中原點O位于發(fā)動機的軸線上，Z軸正向為渦輪冷卻葉片葉高方向，X軸正向為發(fā)動機正航向，Y軸正向按右手直角坐標(biāo)系確定；

所述步驟二包括：

步驟2.1、沿Z軸方向設(shè)置水平分割面的高度；

步驟2.2、平行于XOY平面創(chuàng)建N個水平分割面，并依據(jù)其Z向高度由下到上依次命名為D_i,i＝1,2,…,N；

步驟2.3、用水平分割面將渦輪冷卻葉片的外型實體分割為N+1個實體，每個實體依據(jù)z向高度由下到上依次命名S_i,i＝1,2,…,N,N+1；

所述步驟三包括：

步驟3.1、以S_i的面為節(jié)點，面與面之間的臨接關(guān)系為弧，以面的包圍盒數(shù)據(jù)為屬性，計算實體S_i的包圍盒計算實體S_i每一個面節(jié)點F_k的包圍盒完成實體S_i屬性臨接圖的初步構(gòu)建；

步驟3.2、設(shè)置閾值ε＝1e-4，如果面節(jié)點F_k有并且存在或則將面節(jié)點F_k從S_i的屬性臨接圖中刪除，得到最終的實體S_i屬性臨接圖；

步驟3.3、將最終的實體S_i屬性臨接圖自動分解為為M(M≥1)個互不關(guān)聯(lián)的子圖，每個子圖分別對應(yīng)一組由面組成的腔環(huán)，一組腔環(huán)中包括1個外腔環(huán)和M-1個流腔環(huán)；

步驟3.4、將S_i的流腔環(huán)按照其包圍盒的X_min坐標(biāo)從小到大排序，表示為Q_i,j，j＝1,2,…,M-1，流腔Q_i,j的包圍盒表示為

步驟3.5、在每兩個相鄰流腔環(huán)Q_i,j與Q_i,j+1，j＝1,2,…,M-2之間創(chuàng)建分割平面，分割平面為一個具有矩形拓撲的平面；

步驟3.6、延展步驟3.5中所有的分割平面，將實體S_i分割為M-1個幾何單元E_i,j；

步驟3.7、重復(fù)步驟3.1-3.6，將N+1個S_i實體單元全部分割為幾何單元；

步驟3.5中矩形拓撲分割平面的四個角點坐標(biāo)為：

所述步驟四中，是計算幾何單元E_i,j所包含的流腔環(huán)Q_i,j的包圍盒的中心點作為E_i,j的位置數(shù)據(jù)，為

所述步驟五包括：

步驟5.1、計算流腔環(huán)Q_i,j的進、出口邊環(huán)，并依據(jù)進、出口邊環(huán)構(gòu)建填充曲面，填充曲面均記為k＝1,2,…，即一個流腔環(huán)Q_i,j擁有k個填充曲面；

步驟5.2、對于任意Q_i,j，分別計算其同Q_i+1,*,Q_i,*,Q_i-1,*是否連通，其中編號*表示存在的任意數(shù)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪冷卻葉片管網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)提取方法，其特征在于，在步驟5.2中，采用圖的臨接表方法存儲各個幾何單元的連通關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪冷卻葉片管網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)提取方法，其特征在于，在步驟5.2，如果任意與任意曲面都不貼合，那么Q_i,j與Q_r,l是不連通的；否則，二者是連通的；

另外，判斷兩個曲面是否貼合的方法是：

計算兩個曲面的面積，將面積較小的曲面離散為多個數(shù)據(jù)點，計算每個數(shù)據(jù)點同另一個曲面的最小距離，若都近似為0，則證明兩個曲面貼合；否則，不貼合。