、Pu、Qs、Qu、Rs、Ru共8個(gè)點(diǎn)為壁厚控制點(diǎn)，其中Ps為葉身外型葉盆葉背曲線最大內(nèi)切圓與外型葉盆曲線a的切點(diǎn)，Pu為葉身外型葉盆葉背曲線最大內(nèi)切圓與外型葉背曲線b的切點(diǎn)，Qs為外型葉盆曲線a上處于Hs與Ps之間的任一點(diǎn)，Qu為外型葉背曲線b上處于Hu與Pu之間的任一點(diǎn)，Rs為外型葉盆曲線a與外型前緣曲線的交點(diǎn)，Ru為外型葉背曲線b與外型前緣曲線的交點(diǎn)； 步驟2.4:根據(jù)外型葉盆曲線a上的四個(gè)壁厚控制點(diǎn)Hs、Ps, Qs, Rs對(duì)外型葉盆曲線a進(jìn)行離散插值，得到外型葉盆曲線的基本型值點(diǎn)Si，i = 1,2, 3，4..n，并依據(jù)四個(gè)壁厚控制點(diǎn)HS、PS、QS、RS處的設(shè)計(jì)壁厚插值得到外型葉盆曲線a上所有基本型值點(diǎn)的設(shè)計(jì)壁厚；根據(jù)外型葉背曲線b上的四個(gè)壁厚控制點(diǎn)HU、PU、QU、RU對(duì)外型葉背曲線b進(jìn)行離散插值，得到外型葉背曲線的基本型值點(diǎn)Uj，j = I, 2，3，4..n，并依據(jù)四個(gè)壁厚控制點(diǎn)Hu、Pu、Qu、Ru處的設(shè)計(jì)壁厚插值得到外型葉背曲線b上所有基本型值點(diǎn)的設(shè)計(jì)壁厚； 步驟2.5:將外型葉盆曲線的基本型值點(diǎn)Si，i = 1，2，3，4..n，沿外型葉盆曲線法線方向向內(nèi)偏置對(duì)應(yīng)壁厚距離，得到內(nèi)型葉盆曲線的基本型值點(diǎn)S’ i，i = 1,2, 3，4..η;將外型葉背曲線的基本型值點(diǎn)Uj, j = I, 2，3，4..n，沿外型葉背曲線法線方向向內(nèi)偏置對(duì)應(yīng)壁厚距離，得到內(nèi)型葉背曲線的基本型值點(diǎn)U’ j，j = 1，2，3，4..η; 步驟2.6:在內(nèi)型葉盆曲線的基本型值點(diǎn)S’i中，i = 1,2, 3，4..n，去除壁厚控制點(diǎn)Ps對(duì)應(yīng)的內(nèi)型葉盆曲線基本型值點(diǎn)的前、后各一個(gè)內(nèi)型葉盆曲線基本型值點(diǎn)，并用內(nèi)型尾緣曲線靠近曲線a的一側(cè)端點(diǎn)代替壁厚控制點(diǎn)Hs對(duì)應(yīng)的內(nèi)型葉盆曲線基本型值點(diǎn)；在內(nèi)型葉背曲線的基本型值點(diǎn)U’ j中，j = I, 2, 3，4..n，去除壁厚控制點(diǎn)Pu對(duì)應(yīng)的內(nèi)型葉背曲線基本型值點(diǎn)的前、后各一個(gè)內(nèi)型葉背曲線基本型值點(diǎn)，并用內(nèi)型尾緣曲線靠近曲線b的一側(cè)端點(diǎn)代替壁厚控制點(diǎn)Hu對(duì)應(yīng)的內(nèi)型葉背曲線基本型值點(diǎn)； 步驟2.7:擬合經(jīng)過步驟2.6處理后的內(nèi)型葉盆曲線基本型值點(diǎn)和內(nèi)型葉背曲線基本型值點(diǎn)，得到內(nèi)型葉盆曲線和內(nèi)型葉背曲線，其中內(nèi)型葉盆曲線與內(nèi)型尾緣曲線Gl連續(xù)，內(nèi)型葉背曲線與內(nèi)型尾緣曲線Gl連續(xù)；將內(nèi)型葉盆曲線和內(nèi)型葉背曲線的前緣側(cè)倒圓，得到內(nèi)型前緣曲線；內(nèi)型前緣曲線、內(nèi)型葉盆曲線、內(nèi)型葉背曲線和內(nèi)型尾緣曲線組成葉身內(nèi)型截面線； 步驟3:根據(jù)以下步驟，分別獲得葉身外型頂截面線和葉身外型根截面線之間的其余M-2個(gè)葉身外型截面線對(duì)應(yīng)的葉身內(nèi)型截面線: 步驟3.1:將進(jìn)入本步驟的葉身外型截面線劃分為外型葉盆曲線A、外型葉背曲線B、外型前緣曲線和外型尾緣曲線； 步驟3.2:以內(nèi)型葉背曲線與內(nèi)型尾緣曲線交點(diǎn)處的壁厚DU為偏置距離，將外型葉背曲線向葉身實(shí)體內(nèi)側(cè)偏置，得到偏置曲線B'，其中DU由葉身內(nèi)型頂截面線對(duì)應(yīng)的壁厚Du?和葉身內(nèi)型根截面線對(duì)應(yīng)的壁厚Dus沿葉身截面高度線性插值得到；以內(nèi)型葉盆曲線與內(nèi)型尾緣曲線交點(diǎn)處的壁厚DP為偏置距離，將外型葉盆曲線向葉身實(shí)體內(nèi)側(cè)偏置，得到偏置曲線Y，其中DP由葉身內(nèi)型頂截面線對(duì)應(yīng)的壁厚Dpa和葉身內(nèi)型根截面線對(duì)應(yīng)的壁厚Dpe沿葉身截面高度線性插值得到；并將偏置曲線Y >6^的尾緣側(cè)倒圓，得到內(nèi)型尾緣曲線； 步驟3.3:以內(nèi)型尾緣曲線靠近曲線A的一側(cè)端點(diǎn)為起點(diǎn)，沿內(nèi)型尾緣曲線半徑方向向外作直線交曲線A于點(diǎn)HS ;以內(nèi)型尾緣曲線靠近曲線B的一側(cè)端點(diǎn)為起點(diǎn)，沿內(nèi)型尾緣曲線半徑方向向外作直線交曲線B于點(diǎn)HU ;取點(diǎn)HS、HU、PS、PU、QS、QU、RS、RU共8個(gè)點(diǎn)為壁厚控制點(diǎn)，其中PS為葉身外型葉盆葉背曲線最大內(nèi)切圓與外型葉盆曲線A的切點(diǎn)，PU為葉身外型葉盆葉背曲線最大內(nèi)切圓與外型葉背曲線B的切點(diǎn)，RS為外型葉盆曲線A與外型前緣曲線的交點(diǎn)，RU為外型葉背曲線B與外型前緣曲線的交點(diǎn)；QS為外型葉盆曲線A上處于HS與PS之間的點(diǎn)，其中QS與RS之間的葉盆弧長(zhǎng)由葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的葉盆段弧長(zhǎng)和葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的葉盆段弧長(zhǎng)沿葉身截面高度線性插值得到，所述葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的葉盆段弧長(zhǎng)為葉身外型頂截面線上壁厚控制點(diǎn)Qs?與Rs?之間的葉盆弧長(zhǎng)，所述葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的葉盆段弧長(zhǎng)為葉身外型根截面線上壁厚控制點(diǎn)Qse與Rse之間的葉盆弧長(zhǎng)；QU為外型葉背曲線B上處于HU與PU之間的點(diǎn)，其中QU與RU之間的葉背弧長(zhǎng)由葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的葉背段弧長(zhǎng)和葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的葉背段弧長(zhǎng)沿葉身截面高度線性插值得到，所述葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的葉背段弧長(zhǎng)為葉身外型頂截面線上壁厚控制點(diǎn)91%與Rua2間的葉背弧長(zhǎng)，所述葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的葉背段弧長(zhǎng)為葉身外型根截面線上壁厚控制點(diǎn)91%與仙《之間的葉背弧長(zhǎng)； 步驟3.4:根據(jù)外型葉盆曲線A上的四個(gè)壁厚控制點(diǎn)HS、PS、QS、RS對(duì)外型葉盆曲線A進(jìn)行離散插值，得到外型葉盆曲線的基本型值點(diǎn)SI，I = 1,2, 3，4..n，并依據(jù)四個(gè)壁厚控制點(diǎn)HS、PS、QS、RS處的設(shè)計(jì)壁厚插值得到外型葉盆曲線A上所有基本型值點(diǎn)的設(shè)計(jì)壁厚，其中HS處的設(shè)計(jì)壁厚為DP ;PS處的設(shè)計(jì)壁厚由葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Psa的設(shè)計(jì)壁厚和葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Psig的設(shè)計(jì)壁厚沿葉身截面高度線性插值得到；QS處的設(shè)計(jì)壁厚由葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Qsa的設(shè)計(jì)壁厚和葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Qse的設(shè)計(jì)壁厚沿葉身截面高度線性插值得到；RS處的設(shè)計(jì)壁厚由葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Rsa的設(shè)計(jì)壁厚和葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Rse的設(shè)計(jì)壁厚沿葉身截面高度線性插值得到；根據(jù)外型葉背曲線B上的四個(gè)壁厚控制點(diǎn)HU、PU、QU、RU對(duì)外型葉背曲線B進(jìn)行離散插值，得到外型葉背曲線的基本型值點(diǎn)UJ，J = 1,2, 3，4..n，并依據(jù)四個(gè)壁厚控制點(diǎn)HU、PU、QU、RU處的設(shè)計(jì)壁厚插值得到外型葉背曲線B上所有基本型值點(diǎn)的設(shè)計(jì)壁厚；其中HU處的設(shè)計(jì)壁厚為DU ;叩處的設(shè)計(jì)壁厚由葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Pua的設(shè)計(jì)壁厚和葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Puig的設(shè)計(jì)壁厚沿葉身截面高度線性插值得到；QU處的設(shè)計(jì)壁厚由葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Qua的設(shè)計(jì)壁厚和葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Qus的設(shè)計(jì)壁厚沿葉身截面高度線性插值得到；RU處的設(shè)計(jì)壁厚由葉身外型頂截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Rua的設(shè)計(jì)壁厚和葉身外型根截面線對(duì)應(yīng)的壁厚控制點(diǎn)Rus的設(shè)計(jì)壁厚沿葉身截面高度線性插值得到； 步驟3.5:將外型葉盆曲線的基本型值點(diǎn)SI, I = 1,2, 3，4..n，沿外型葉盆曲線法線方向向內(nèi)偏置對(duì)應(yīng)壁厚距離，得到內(nèi)型葉盆曲線的基本型值點(diǎn)S’ I，I = 1,2, 3，4..η;將外型葉背曲線的基本型值點(diǎn)UJ，J= 1，2，3，4..n，沿外型葉背曲線法線方向向內(nèi)偏置對(duì)應(yīng)壁厚距離，得到內(nèi)型葉背曲線的基本型值點(diǎn)U’ J，J= 1，2，3，4..η; 步驟3.6:在內(nèi)型葉盆曲線的基本型值點(diǎn)S’I中，I = 1,2, 3，4..n，去除壁厚控制點(diǎn)PS對(duì)應(yīng)的內(nèi)型葉盆曲線基本型值點(diǎn)的前、后各一個(gè)內(nèi)型葉盆曲線基本型值點(diǎn)，并用內(nèi)型尾緣曲線靠近曲線A的一側(cè)端點(diǎn)代替壁厚控制點(diǎn)HS對(duì)應(yīng)的內(nèi)型葉盆曲線基本型值點(diǎn)；在內(nèi)型葉背曲線的基本型值點(diǎn)U’ J中，J = 1，2，3，4..n，去除壁厚控制點(diǎn)I3U對(duì)應(yīng)的內(nèi)型葉背曲線基本型值點(diǎn)的前、后各一個(gè)內(nèi)型葉背曲線基本型值點(diǎn)，并用內(nèi)型尾緣曲線靠近曲線B的一側(cè)端點(diǎn)代替壁厚控制點(diǎn)HU對(duì)應(yīng)的內(nèi)型葉背曲線基本型值點(diǎn)； 步驟3.7:擬合經(jīng)過步驟3.6處理后的內(nèi)型葉盆曲線基本型值點(diǎn)和內(nèi)型葉背曲線基本型值點(diǎn)，得到內(nèi)型葉盆曲線和內(nèi)型葉背曲線，其中內(nèi)型葉盆曲線與內(nèi)型尾緣曲線Gl連續(xù)，內(nèi)型葉背曲線與內(nèi)型尾緣曲線Gl連續(xù)；將內(nèi)型葉盆曲線和內(nèi)型葉背曲線的前緣側(cè)倒圓，得到內(nèi)型前緣曲線；內(nèi)型前緣曲線、內(nèi)型葉盆曲線、內(nèi)型葉背曲線和內(nèi)型尾緣曲線組成葉身內(nèi)型截面線； 步驟4:利用步驟2得到的葉身內(nèi)型頂截面線和葉身內(nèi)型根截面線，以及步驟3得到的M-2個(gè)葉身內(nèi)型中間截面線控制輪廓生成葉身內(nèi)型實(shí)體。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種渦輪氣冷葉片葉身內(nèi)型精確壁厚控制建模方法，該方法在構(gòu)造葉身內(nèi)型曲線時(shí)，利用頂截面、底截面各8個(gè)壁厚控制點(diǎn)對(duì)葉身厚度進(jìn)行控制，首先快速精確定位葉身尾緣曲線，然后自動(dòng)調(diào)整壁厚控制點(diǎn)位置，插值生成葉盆、葉背曲線，最后創(chuàng)建前緣曲線。本發(fā)明將控制點(diǎn)數(shù)目增加為8個(gè)，增強(qiáng)了厚度控制效果，采用先創(chuàng)建尾緣曲線，后創(chuàng)建葉盆、葉背曲線的方法，避免尾緣圓弧位置出現(xiàn)變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)尾緣曲線的精確快速定位。通過篩選插值點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)葉身內(nèi)型尾緣曲面輪廓的變化規(guī)律與葉身外型尾緣的變化規(guī)律一致，曲面光順，葉身壁厚控制效果可以很好地滿足壁厚設(shè)計(jì)要求。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN104881540
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510275335
【發(fā)明人】莫蓉, 黃方林, 趙碧霞
【申請(qǐng)人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日