本文關(guān)鍵詞：直升機(jī)槳葉氣動(dòng)外形逆向分析與建模技術(shù)研究

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【摘要】：旋翼槳葉是直升機(jī)的關(guān)鍵部件,是直升機(jī)的主要?dú)鈩?dòng)面,直升機(jī)的升力、機(jī)動(dòng)性能、快速巡航和懸停性能都與旋翼槳葉的氣動(dòng)外形有著密切的關(guān)系。傳統(tǒng)的旋翼槳葉氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)是根據(jù)直升機(jī)的機(jī)動(dòng)性能要求,分別進(jìn)行翼型型號(hào)的選擇、扭轉(zhuǎn)角分布設(shè)計(jì)、槳葉平面形狀的選擇和槳尖形狀的設(shè)計(jì),這是一個(gè)高知識(shí)含量的復(fù)雜設(shè)計(jì)過(guò)程。為了縮短旋翼槳葉氣動(dòng)外形的設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)可靠性,本文研究了直升機(jī)槳葉氣動(dòng)外形反求技術(shù),包括槳葉氣動(dòng)外形逆向分析和槳葉外形曲面重建。通過(guò)實(shí)測(cè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)來(lái)獲得槳葉的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)參數(shù),同時(shí)采用逆向建模方法獲取槳葉外形曲面數(shù)字化模型,從而可以快速獲取槳葉設(shè)計(jì)知識(shí),為新型號(hào)槳葉提供設(shè)計(jì)參考和對(duì)比分析依據(jù)。本文還在槳葉氣動(dòng)外形分析關(guān)鍵技術(shù)、提出實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了基于實(shí)測(cè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的槳葉氣動(dòng)外形逆向分析軟件系統(tǒng)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析比較了常見(jiàn)的數(shù)據(jù)測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備,提出了適用于直升機(jī)槳葉的數(shù)字化測(cè)量方案,采用Tritop攝影測(cè)量和ATOS結(jié)構(gòu)光測(cè)量相結(jié)合的方式進(jìn)行槳葉外形數(shù)據(jù)采集。研究了槳葉測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法,包括數(shù)據(jù)拼合、去噪、修補(bǔ)、光順、數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)等內(nèi)容。(2)面向旋翼槳葉逆向設(shè)計(jì)的應(yīng)用需求,深入研究了基于實(shí)測(cè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的槳葉氣動(dòng)外形分析技術(shù)。針對(duì)直升機(jī)槳葉外形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)測(cè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特點(diǎn),提出了一套槳葉氣動(dòng)外形分析方案和槳葉氣動(dòng)外形參數(shù)的提取方法,用于最終確定槳葉翼型位置分布和翼型的型號(hào),并獲得槳葉弦長(zhǎng)、扭轉(zhuǎn)角和厚度分布等槳葉外形幾何參數(shù)。(3)以Imageware和CATIA為軟件平臺(tái),對(duì)槳葉外形逆向造型技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,內(nèi)容包括:剖面截取點(diǎn)云、點(diǎn)云擬合曲線、曲線編輯和曲面重構(gòu)等,并對(duì)重構(gòu)的槳葉外形曲面進(jìn)行精度和光順性分析。(4)在深入研究槳葉氣動(dòng)外形分析關(guān)鍵技術(shù)并提出一套解決方法的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了基于實(shí)測(cè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的槳葉氣動(dòng)外形參數(shù)分析軟件系統(tǒng),并通過(guò)多個(gè)型號(hào)槳葉實(shí)例驗(yàn)證了軟件系統(tǒng)的實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V275.1

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本文編號(hào)：1218152