本文關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機葉片焊接修復(fù)路徑生成技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 路徑規(guī)劃 曲面重構(gòu) 分層處理 NURBS 葉片

【摘要】：近年來中國民航事業(yè)發(fā)展迅速,民用客機、貨機數(shù)量逐年上升,飛機的維修、保養(yǎng)等任務(wù)量大大增加,無疑會在一定程度上促使我國不斷提高飛機維修技術(shù)水平。在飛機維修中,最重要的同時也是最困難的維修技術(shù)應(yīng)當(dāng)屬于對航空發(fā)動機的維修。航空發(fā)動機被譽為“飛機的心臟”,而航空發(fā)動機葉片卻是“心臟中的心臟”。在我國,民用航空發(fā)動機葉片的維修大多屬于手工修復(fù),自動化程度較低,大量維修過程復(fù)雜的受損葉片都要送到外國去維修,這已經(jīng)滿足不了我國日益緊張的民航運輸對航空發(fā)動機葉片焊接修復(fù)效率與自動化水平的要求。研制出修復(fù)航空發(fā)動機葉片的自動焊接修復(fù)裝備刻不容緩,這需要針對航空發(fā)動機葉片焊接修復(fù)裝備中焊接路徑的規(guī)劃進行研究。經(jīng)過對航空發(fā)動機葉片的工作環(huán)境、主要形狀參數(shù)、主要失效形式、焊接修復(fù)的修復(fù)范圍等內(nèi)容進行詳盡的調(diào)研分析,航空發(fā)動機壓氣機第六級葉片焊接修復(fù)路徑規(guī)劃的研究更具有實用價值。通過研究分析國內(nèi)外學(xué)者對逆向工程測量來的點云如何擬合成曲面模型,以及根據(jù)已知曲面如何進行延伸等問題的研究成果,選用NURBS曲面來表達(dá)待修復(fù)葉片的曲面模型。根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者對快速成型技術(shù)中分層處理技術(shù)的大量研究,通過在適用范圍、優(yōu)缺點等方面對比基于STL模型的分層處理技術(shù)與直接CAD模型的分層處理技術(shù),得到最適合航空發(fā)動機壓氣機第六級葉片的分層處理方法。最后通過對分層后得到的每層葉片的邊緣曲線進行等弧長劃分、中點坐標(biāo)求取、三次樣條插值計算,最終得到航空發(fā)動機壓氣機葉片的修復(fù)路徑。經(jīng)過曲面擬合、曲面延伸、三維模型分層、提取分層輪廓線、等弧長劃分、中線提取的步驟,最終生成了航空發(fā)動機壓氣機第六級葉片的修復(fù)路徑。通過使用Imageware軟件完成葉片待修復(fù)部分的建模與分層,使用Matlab軟件對分層后曲線進行中線提取,也就完成了焊接路徑規(guī)劃的任務(wù),通過仿真實驗證明構(gòu)建的焊接路徑曲線誤差不超過0.02mm,完全符合焊接路徑的精度要求。航空發(fā)動機葉片的焊接維修是一個復(fù)雜的多學(xué)科問題,根據(jù)仿真實驗結(jié)果可以得知,在規(guī)定焊絲送絲速度,電流電壓大小等焊接工藝參數(shù)的情況下,通過采用上述方法可以快速生成滿足精度要求的航空發(fā)動機葉片焊接修復(fù)路徑。
【關(guān)鍵詞】：路徑規(guī)劃 曲面重構(gòu) 分層處理 NURBS 葉片
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V263.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 引言9
• 1.2 航空發(fā)動機葉片9-13
• 1.3 課題來源13
• 1.4 課題研究背景及意義13-14
• 1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-20
• 1.5.1 曲面重構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5.2 曲面延拓技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5.3 航空發(fā)動機葉片分層處理研究現(xiàn)狀16-20
• 1.6 論文主要研究工作20-23
• 第二章 航空發(fā)動機葉片曲面重構(gòu)23-33
• 2.1 引言23
• 2.2 航空發(fā)動機葉片曲面重構(gòu)技術(shù)研究23-31
• 2.2.1 Bézier曲線曲面理論24
• 2.2.2 B樣條曲線曲面理論24-25
• 2.2.3 非均勻有理B樣條(NURBS)曲線曲面理論25-27
• 2.2.4 非均勻有理B樣條(NURBS)曲線曲面控制點反求27-28
• 2.2.5 葉片的曲面重構(gòu)研究28-31
• 2.3 重構(gòu)葉片曲面的精度與光順性分析31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 航空發(fā)動機葉片曲面延拓技術(shù)研究33-41
• 3.1 引言33
• 3.2 曲面延拓的理論基礎(chǔ)33-36
• 3.2.1 Bézier曲線曲面延拓理論33
• 3.2.2 B樣條曲線曲面的延拓理論33-35
• 3.2.3 非均勻有理B樣條曲線曲面的延拓理論35-36
• 3.3 航空發(fā)動機葉片曲面延拓研究36-38
• 3.4 航空發(fā)動機葉片延拓曲面誤差分析與光順性分析38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 第四章 航空發(fā)動機葉片的分層處理技術(shù)研究41-49
• 4.1 引言41
• 4.2 快速成型技術(shù)中的分層處理技術(shù)41-44
• 4.2.1 STL文件的分層方法與切片算法42-43
• 4.2.2 STL文件分層處理的缺陷43-44
• 4.3 CAD模型的直接分層處理技術(shù)44-46
• 4.3.1 CAD模型的直接分層方法與輪廓線求取方法44-46
• 4.3.2 直接分層法與間接分層法46
• 4.4 航空發(fā)動機葉片的直接分層試驗46-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 航空發(fā)動機葉片的焊接路徑規(guī)劃49-59
• 5.1 引言49
• 5.2 焊接修復(fù)堆積路徑研究49-51
• 5.2.1 典型零件的掃描路徑規(guī)劃49-50
• 5.2.2 航空發(fā)動機葉片的掃描路徑規(guī)劃50-51
• 5.3 航空發(fā)動機葉片邊緣曲線中線提取51-55
• 5.3.1 等弧長分割曲線51-54
• 5.3.2 三次樣條插值計算54-55
• 5.4 實例仿真55-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果65-67
• 致謝67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李其漢,王延榮,王建軍;航空發(fā)動機葉片高循環(huán)疲勞失效研究[J];航空發(fā)動機;2003年04期

2 吳百通 ,袁力;航空發(fā)動機葉片加工[J];CAD/CAM與制造業(yè)信息化;2005年06期

3 周正干,趙勝,安振剛;航空發(fā)動機葉片實時成像自動檢測技術(shù)研究[J];機械工程學(xué)報;2005年04期

4 王明環(huán);朱荻;張朝陽;;航空發(fā)動機葉片竹節(jié)孔加工及傳熱分析[J];機械科學(xué)與技術(shù);2006年11期

5 馬壯;李應(yīng)紅;;航空發(fā)動機葉片激光沖擊強化機制研究[J];航空維修與工程;2007年04期

6 周雷;張承;司淑平;;光纖式航空發(fā)動機葉片邊角振動測量系統(tǒng)[J];中國電子科學(xué)研究院學(xué)報;2007年02期

7 關(guān)玉璞;陳偉;高德平;;航空發(fā)動機葉片外物損傷研究現(xiàn)狀[J];航空學(xué)報;2007年04期

8 李舜酩;柳海龍;;航空發(fā)動機葉片彈性邊界約束模型振動分析[J];機械設(shè)計與研究;2008年06期

9 任興民;南國防;秦潔;楊永鋒;何為;;航空發(fā)動機葉片“頻率轉(zhuǎn)向”特性研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2009年02期

10 胡雅驥;陳彥初;陳冬;;激光沖擊強化技術(shù)在航空發(fā)動機葉片上的應(yīng)用研究[J];燃?xì)鉁u輪試驗與研究;2009年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 周正干;趙勝;安振剛;;航空發(fā)動機葉片實時成像自動檢測技術(shù)研究[A];2006年第二屆七省區(qū)市機械工程學(xué)會科技論壇暨學(xué)會改革與發(fā)展研討會論文集[C];2006年

2 郭雪蓮;李琳;;航空發(fā)動機葉片氣動阻尼的研究[A];第十一屆全國空氣彈性學(xué)術(shù)交流會會議論文集[C];2009年

3 李林;劉建平;;鋁基型芯脫芯劑的研究及在航空發(fā)動機葉片制造中的應(yīng)用[A];貴州省自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2005年

4 周磊;李應(yīng)紅;汪誠;王宇;;航空發(fā)動機葉片激光沖擊強化制造工藝研究[A];大型飛機關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國航空學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

5 楊霞;周鵬;雷遠(yuǎn)波;;航空發(fā)動機葉片碰磨利弊分析及裝配控制[A];中國航空學(xué)會第七屆動力年會論文摘要集[C];2010年

6 陳艷平;姚明輝;張偉;;高速旋轉(zhuǎn)葉片倍周期分叉的研究[A];第九屆全國動力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會議會議手冊[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 本報記者 陳方耀;航空發(fā)動機葉片將實現(xiàn)成都造[N];成都日報;2014年

2 本報記者 王U，

本文編號：723500