【摘要】：葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件,其型面高性能設(shè)計(jì)與精確制造是保證葉片空氣動(dòng)力學(xué)性能、可靠性、穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)。研究葉片型面逆向重構(gòu)技術(shù),構(gòu)建精確的葉片型面實(shí)際三維模型,對(duì)葉片型面的逆向設(shè)計(jì)驗(yàn)證、自適應(yīng)加工以及損傷葉片型面的修復(fù)評(píng)估具有重要的指導(dǎo)意義。在目前的航空葉片型面重構(gòu)的實(shí)際過(guò)程中,仍存在重構(gòu)型面精度低、操作繁瑣等問(wèn)題,難以滿(mǎn)足當(dāng)前航空葉片的高性能設(shè)計(jì)與批量制造要求。為縮短葉片型面設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期、提高型面加工精度、改善航空發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能,本文針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面重構(gòu)中的數(shù)據(jù)處理、插值重構(gòu)、重構(gòu)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究,為實(shí)現(xiàn)航發(fā)葉片型面快速、高精度、高質(zhì)量的重構(gòu)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。本文的主要研究工作包括:(1)分析了目前航空葉片型面型值點(diǎn)的主要獲取方法,在對(duì)比分析的基礎(chǔ)上確立了航發(fā)葉片型面三坐標(biāo)測(cè)量方案。研究了葉片型面三坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征,提出了對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)去噪、測(cè)頭半徑補(bǔ)償處理以及數(shù)據(jù)對(duì)齊處理方法,為后續(xù)的葉片型面幾何形狀重構(gòu)研究提供了精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。(2)研究了自由曲線(xiàn)和曲面的基本數(shù)學(xué)模型,分析比較了Bezier、B樣條、NURBS曲線(xiàn)曲面的定義與主要性質(zhì),同時(shí)結(jié)合實(shí)際葉片型面重構(gòu)要求,確立了葉片型面NURBS插值重構(gòu)方案。此外,在此基礎(chǔ)上,基于小波分解理論對(duì)葉片截面型線(xiàn)、整體型面進(jìn)行了光順處理,有效提高了葉片重構(gòu)模型的構(gòu)建精度和光順性能,實(shí)現(xiàn)了葉片型面的高質(zhì)量重構(gòu)。(3)基于OpenGL開(kāi)放幾何圖形庫(kù)設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一個(gè)專(zhuān)用于葉片型面重構(gòu)與質(zhì)量分析的軟件系統(tǒng),開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的CMM測(cè)量數(shù)據(jù)讀取接口和對(duì)應(yīng)的葉片型線(xiàn)型面重構(gòu)功能模塊,能夠基于CMM測(cè)量數(shù)據(jù)快速實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片型面的高質(zhì)量重構(gòu)。并且基于葉片型面重構(gòu)模型提出了一種葉片型面加工誤差的可視化分析方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)葉片型面輪廓度誤差以及各項(xiàng)位置度誤差全面、直觀(guān)地顯示。最后通過(guò)與傳統(tǒng)的逆向工程軟件進(jìn)行了系統(tǒng)功能驗(yàn)證對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明了本文開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的葉片模型重構(gòu)與質(zhì)量分析功能均具有更好的針對(duì)性與準(zhǔn)確性。
【圖文】：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文部機(jī)械結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜，如圖 1-1 所示。從圖中可以航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件，其數(shù)量眾多，，分布復(fù)雜決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的外形和大小。葉片的研制是航空需要通過(guò)葉片對(duì)空氣進(jìn)行壓縮和膨脹，其葉身型葉盤(pán)的空氣動(dòng)力學(xué)性能，很大程度上決定了發(fā)動(dòng)率[3]，因此設(shè)計(jì)制造高氣動(dòng)性能、高精度、高可靠與保證飛機(jī)可靠性的關(guān)鍵技術(shù)之一。

圖 1-2 扭曲葉片三維設(shè)計(jì)模型技術(shù)研究現(xiàn)狀述的發(fā)展復(fù)雜模型的基本組成單元，其數(shù)學(xué)曲面之間的連續(xù)性、光順程度等，數(shù)。自由曲面數(shù)學(xué)描述的快速發(fā)展階研人員們提出了很多曲線(xiàn)曲面的數(shù)線(xiàn)曲面的參數(shù)化表達(dá)方法，奠定了目s[11]提出了一種更具普遍性的曲面數(shù)學(xué)條邊界條件上顯性地插值來(lái)定義自殊形式—Coons 雙三次曲面片仍然樣，都存在形狀控制和連接問(wèn)題。1連接問(wèn)題，提出來(lái)樣條函數(shù)理論，
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：V232.4

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4 金文Z

本文編號(hào)：2600872