【摘要】：葉片是航空發(fā)動機的核心部件,其型面高性能設計與精確制造是保證葉片空氣動力學性能、可靠性、穩(wěn)定性的關鍵技術。研究葉片型面逆向重構(gòu)技術,構(gòu)建精確的葉片型面實際三維模型,對葉片型面的逆向設計驗證、自適應加工以及損傷葉片型面的修復評估具有重要的指導意義。在目前的航空葉片型面重構(gòu)的實際過程中,仍存在重構(gòu)型面精度低、操作繁瑣等問題,難以滿足當前航空葉片的高性能設計與批量制造要求。為縮短葉片型面設計開發(fā)周期、提高型面加工精度、改善航空發(fā)動機動力性能,本文針對航空發(fā)動機葉片型面重構(gòu)中的數(shù)據(jù)處理、插值重構(gòu)、重構(gòu)系統(tǒng)開發(fā)等多項關鍵技術展開研究,為實現(xiàn)航發(fā)葉片型面快速、高精度、高質(zhì)量的重構(gòu)奠定技術基礎。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的主要獲取方法,在對比分析的基礎上確立了航發(fā)葉片型面三坐標測量方案。研究了葉片型面三坐標測量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征,提出了對應的測量數(shù)據(jù)去噪、測頭半徑補償處理以及數(shù)據(jù)對齊處理方法,為后續(xù)的葉片型面幾何形狀重構(gòu)研究提供了精準的測量數(shù)據(jù)。(2)研究了自由曲線和曲面的基本數(shù)學模型,分析比較了Bezier、B樣條、NURBS曲線曲面的定義與主要性質(zhì),同時結(jié)合實際葉片型面重構(gòu)要求,確立了葉片型面NURBS插值重構(gòu)方案。此外,在此基礎上,基于小波分解理論對葉片截面型線、整體型面進行了光順處理,有效提高了葉片重構(gòu)模型的構(gòu)建精度和光順性能,實現(xiàn)了葉片型面的高質(zhì)量重構(gòu)。(3)基于OpenGL開放幾何圖形庫設計并開發(fā)了一個專用于葉片型面重構(gòu)與質(zhì)量分析的軟件系統(tǒng),開發(fā)了專用的CMM測量數(shù)據(jù)讀取接口和對應的葉片型線型面重構(gòu)功能模塊,能夠基于CMM測量數(shù)據(jù)快速實現(xiàn)對葉片型面的高質(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,實現(xiàn)了對葉片型面輪廓度誤差以及各項位置度誤差全面、直觀地顯示。最后通過與傳統(tǒng)的逆向工程軟件進行了系統(tǒng)功能驗證對比實驗,結(jié)果表明了本文開發(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性與準確性。
【圖文】：

電子科技大學碩士學位論文部機械結(jié)構(gòu)高度復雜，如圖 1-1 所示。從圖中可以航空發(fā)動機的主要部件，其數(shù)量眾多，，分布復雜決定了發(fā)動機的外形和大小。葉片的研制是航空需要通過葉片對空氣進行壓縮和膨脹，其葉身型葉盤的空氣動力學性能，很大程度上決定了發(fā)動率[3]，因此設計制造高氣動性能、高精度、高可靠與保證飛機可靠性的關鍵技術之一。

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

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4 金文Z

本文編號：2600872