發(fā)布時間：2017-10-31 22:33

  本文關(guān)鍵詞：基于逆向工程的無人機葉輪再設計

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【摘要】：無人機葉輪是航空發(fā)動機的主要零件之一,在工作中起著轉(zhuǎn)換能量的作用。無人機葉輪的設計一直是研制的難點,在注重引進國外先進技術(shù)的同時,加強消化吸收和提高自行研制開發(fā)能力,是我國無人機葉輪設計面臨的主要問題。運用逆向工程技術(shù)重構(gòu)葉輪模型,并對葉輪模型進行改進,是實現(xiàn)產(chǎn)品設計的一種有效手段。由于無人機葉輪的工作環(huán)境十分惡劣,承受離心力和氣動力的共同作用,隨著壓比和轉(zhuǎn)速的不斷提高,對葉輪強度方面的要求也越來越高,使得以結(jié)構(gòu)優(yōu)化為目的再設計變得更為重要。因此,本文利用逆向工程技術(shù)對無人機葉進行重建,并對葉輪模型進行靜強度分析和優(yōu)化,實現(xiàn)葉輪的再設計。論文的主要工作內(nèi)容如下:1、開展了無人機葉輪逆向重構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)的研究�；贕eomagic Studio和Imageware軟件,采用提取特征的方法重建葉輪模型,并對逆向重構(gòu)技術(shù)進行深入研究,包括無人機葉輪數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)的預處理,葉片曲面重構(gòu)、葉片的精度檢測及光順、重構(gòu)葉輪模型的精度評價等技術(shù)。2、利用有限元分析軟件ANSYS Workbench對逆向重構(gòu)的葉輪模型進行靜強度分析。根據(jù)無人機葉輪的結(jié)構(gòu)的特點,簡化葉輪模型�？紤]無人機葉輪葉片厚度和圓角大小對強度的影響,分別建立了每種厚度和每種圓角組合的分析模型和有限元模型,并選擇原始葉片厚進行試算、判斷模型的準確性。通過對多個葉輪模型進行靜強度分析,得到葉輪模型最大等效應力的變化趨勢,最大變形出現(xiàn)的位置,為葉輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)。3、基于ANSYS Workbench對葉輪模型進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。利用Pro/E的參數(shù)化建模功能建立無人機葉輪的參數(shù)化模型。以葉片變形、最大等效應力及質(zhì)量為優(yōu)化目標,采用Workbench有限元分析軟件進行優(yōu)化,得到葉輪最優(yōu)尺寸,實現(xiàn)無人機葉輪的再設計。
【關(guān)鍵詞】：無人機葉輪 逆向重構(gòu) 再設計 優(yōu)化分析
【學位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V232
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題的研究背景及意義9
• 1.2 逆向工程技術(shù)的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10
• 1.3 葉輪優(yōu)化設計的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 課題的研究內(nèi)容和技術(shù)路線11-13
• 1.4.1 研究內(nèi)容11-12
• 1.4.2 技術(shù)路線12-13
• 第2章 無人機葉輪逆向重構(gòu)13-34
• 2.1 葉輪數(shù)據(jù)采集13-18
• 2.1.1 數(shù)據(jù)采集方法及要求13-15
• 2.1.2 數(shù)據(jù)采集方法的選擇15-17
• 2.1.3 無人機葉輪數(shù)據(jù)采集17-18
• 2.2 葉輪點云數(shù)據(jù)預處理18-26
• 2.2.1 多視點云對齊19-20
• 2.2.2 噪聲點識別與去除20-22
• 2.2.3 點云數(shù)據(jù)的濾波22-24
• 2.2.4 點云數(shù)據(jù)精簡24-26
• 2.3 葉輪逆向重構(gòu)及光順26-32
• 2.3.1 逆向工程中常用的曲線與曲面26-29
• 2.3.2 輪轂面、輪蓋面和下端面重構(gòu)29-30
• 2.3.3 葉輪葉片重構(gòu)及光順30-31
• 2.3.4 葉輪葉片精度檢測31
• 2.3.5 重構(gòu)葉輪模型31-32
• 2.4 葉輪模型的精度評價32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 無人機葉輪靜強度分析34-45
• 3.1 有限元分析方法及分析軟件選擇34-35
• 3.1.1 有限元法34
• 3.1.2 分析軟件選擇34-35
• 3.2 葉輪靜強度分析35-44
• 3.2.1 建立葉輪分析模型35-37
• 3.2.2 建立葉輪有限元模型37-38
• 3.2.3 施加載荷及邊界條件38-40
• 3.2.4 計算結(jié)果及分析40-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第4章 無人機葉輪優(yōu)化再設計45-54
• 4.1 優(yōu)化設計方法45-47
• 4.1.1 概述45
• 4.1.2 優(yōu)化設計類型45-46
• 4.1.3 建立優(yōu)化數(shù)學模型46
• 4.1.4 ANSYS Workbench優(yōu)化模塊46-47
• 4.2 葉輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化47-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 第5章 結(jié)論54-56
• 5.1 全文總結(jié)54
• 5.2 展望54-56
• 參考文獻56-59
• 致謝59-60
• 申請碩士學位期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文60

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1 王福潮;;抽黃灌區(qū)提高葉輪壽命的研究[J];陜西水利;2010年01期

2 馮永利;;三流道葉輪引起離心泵振動故障分析[J];設備管理與維修;2011年06期

3 楊紅楨;;帶平衡孔的付葉輪密封[J];化工與通用機械;1981年03期

4 蔣崇賢;;拖拉機驅(qū)動葉輪與土壤相互作用的試驗研究[J];武漢工學院學報;1981年02期

5 蔣崇賢;;拖拉機驅(qū)動葉輪在水田土壤中工作特性的理論分析[J];武漢工學院學報;1981年01期

6 鄭善琨 ,徐文周;紅套葉輪內(nèi)孔最佳曲線的設計和選取[J];動力工程;1982年05期

7 陳秉聰,趙玉t，

本文編號：1124094