轉(zhuǎn)輪是水輪機(jī)的核心部件,葉片的形狀影響著水輪機(jī)運(yùn)行效率。同時(shí)葉片也是水輪機(jī)中磨損最為嚴(yán)重的部位,在工程中每年都會(huì)因葉輪磨損造成機(jī)組運(yùn)行效率下降,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而更換設(shè)備使得企業(yè)成本增加。逆向工程為制造業(yè)提供了一個(gè)全新、高效的重構(gòu)手段,實(shí)現(xiàn)從實(shí)際物體到幾何模型的直接轉(zhuǎn)換。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)及測(cè)試技術(shù)的發(fā)展,逆向重構(gòu)技術(shù)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。但是在逆向工程中,由于數(shù)據(jù)采集、處理和模型重構(gòu)的過(guò)程中難免產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致葉片產(chǎn)生微小變形。而葉片形狀的偏差,使得水輪機(jī)水力性能發(fā)生變化。因此,有必要對(duì)水輪機(jī)葉片在逆向重構(gòu)中產(chǎn)生的偏差對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響展開(kāi)研究。本論文基于UG軟件對(duì)水輪機(jī)葉片進(jìn)行逆向還原,通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)分析方法對(duì)葉片逆向重構(gòu)偏差引起的水力性能的變化進(jìn)行數(shù)值模擬分析,相關(guān)工作內(nèi)容如下:（1）對(duì)比接觸式和非接觸式兩種數(shù)據(jù)采集方式,選擇測(cè)量精度高,對(duì)材質(zhì)要求低的接觸式測(cè)量,并采用平滑濾波、人機(jī)交互等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲點(diǎn)的去除。對(duì)三種逆向工程中常用的樣條曲線(xiàn)理論進(jìn)行簡(jiǎn)單概述。利用UG軟件分別對(duì)不同曲線(xiàn)進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)不同曲率的曲線(xiàn)擬合時(shí)使用點(diǎn)的數(shù)量占總數(shù)比例不同,曲率較大曲線(xiàn)所使用擬合點(diǎn)數(shù)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 逆向工程概念
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.4 UG軟件介紹
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2.數(shù)值模擬方法與計(jì)算模型
    2.1 流動(dòng)控制方程
    2.2 數(shù)值模擬方法與離散格式
        2.2.1 數(shù)值模擬方法
        2.2.2 湍流模型
    2.3 水輪機(jī)模型
    2.4 網(wǎng)格生成技術(shù)與網(wǎng)格劃分
    2.5 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
    2.6 邊界條件設(shè)置
3.數(shù)據(jù)采集與處理
    3.1 數(shù)據(jù)測(cè)量方法概述
        3.1.1 接觸式測(cè)量方法
        3.1.2 非接觸式測(cè)量方法
        3.1.3 測(cè)量方法對(duì)比
    3.2 數(shù)據(jù)采集的測(cè)量規(guī)劃
    3.3 本課題所采用的測(cè)量設(shè)備
    3.4 測(cè)量數(shù)據(jù)的處理技術(shù)
        3.4.1 點(diǎn)云對(duì)齊
        3.4.2 點(diǎn)云去除噪聲點(diǎn)
4.模型重構(gòu)技術(shù)與誤差對(duì)比
    4.1 曲面曲線(xiàn)基礎(chǔ)
        4.1.1 Bezier曲線(xiàn)理論
        4.1.2 B樣條曲線(xiàn)曲面理論
        4.1.3 NURBS曲線(xiàn)曲面理論
    4.2 葉片曲線(xiàn)重構(gòu)
        4.2.1 曲率較大曲線(xiàn)擬合
        4.2.2 曲率較小曲線(xiàn)擬合
        4.2.3 曲線(xiàn)光順處理
    4.3 葉片曲面重構(gòu)
        4.3.1 曲線(xiàn)分塊擬合造型
        4.3.2 整個(gè)曲面擬合
        4.3.3 兩種曲面擬合程度對(duì)比
        4.3.4 曲面光滑性對(duì)比
    4.4 本章小結(jié)
5.形狀偏差造成的水力性能影響
    5.1 葉片形狀偏差造成的水力性能影響
        5.1.1 流速云圖流線(xiàn)圖分析
        5.1.2 壓力云圖分析
        5.1.3 湍動(dòng)能云圖分析
        5.1.4 對(duì)比小結(jié)
    5.2 不同部位擬合誤差對(duì)比
        5.2.1 流速云圖流線(xiàn)圖分析
        5.2.2 壓力圖分析
        5.2.3 湍動(dòng)能圖分析
    5.3 進(jìn)水邊形狀偏差造成的水力性能影響
        5.3.1 進(jìn)水邊光滑性分析
        5.3.2 進(jìn)水邊誤差對(duì)比
        5.3.3 葉片表面壓力分析
    5.4 本章小結(jié)
6.結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于CGI測(cè)量法的逆向工程[J]. 王英惠,趙汝嘉,栗全慶.  工程圖學(xué)學(xué)報(bào). 2002(01)
[2]基于逆反工程（RE）多數(shù)據(jù)點(diǎn)云的處理[J]. 劉常青,彭翔,張宗華,胡小唐.  工程圖學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[3]逆向工程技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用[J]. 張舜德,魏正英,盧秉恒.  甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(02)
[4]光學(xué)三維形面分區(qū)域測(cè)量數(shù)據(jù)的拼接研究[J]. 張舜德,盧秉恒,丁玉成.  中國(guó)激光. 2001(06)
[5]密集散亂測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)的B樣條曲面擬合研究[J]. 朱東波,張舜德,李滌塵,盧秉恒.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2001(12)
[6]柵格型點(diǎn)云數(shù)據(jù)的自由曲面建模技術(shù)研究[J]. 隋連升,蔣莊德.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2003(10)
[7]反求工程中產(chǎn)品三維模型重建技術(shù)綜述[J]. 金濤,單巖,胡明輔,童水光.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2001(05)
[8]多視點(diǎn)距離圖像的對(duì)準(zhǔn)算法[J]. 張鴻賓,唐積堯.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2001(01)
[9]測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的多視拼合技術(shù)研究[J]. 吳敏,周來(lái)水,王占東,安魯陵.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(05)
[10]逆向工程中NURBS曲面重構(gòu)技術(shù)研究[J]. 慈瑞梅,李東波.  南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(04)

博士論文
[1]基于激光掃描點(diǎn)云的數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D]. 孟娜.山東大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于圖像的三維重建在逆向工程中的應(yīng)用研究[D]. 曹文.大連理工大學(xué) 2015
[2]逆向工程在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片重構(gòu)及檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 上燕燕.陜西科技大學(xué) 2014
[3]基于改進(jìn)的ICP算法的點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)[D]. 張蒙.天津大學(xué) 2013
[4]逆向工程模型重構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用[D]. 曹曉興.鄭州大學(xué) 2012
[5]基于逆向工程的自由曲面重構(gòu)技術(shù)研究[D]. 李剛.山東大學(xué) 2009
[6]軸流定槳式水輪機(jī)輪緣間隙對(duì)轉(zhuǎn)輪性能影響的分析研究[D]. 王巖.蘭州理工大學(xué) 2008
[7]逆向工程關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 李小偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[8]逆向工程中數(shù)據(jù)測(cè)量和點(diǎn)云預(yù)處理研究[D]. 董錦菊.西安理工大學(xué) 2007
[9]逆向工程中的點(diǎn)云處理[D]. 錢(qián)錦鋒.浙江大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3706562