基于Geomagic Studio的螺旋桨桨叶修复和曲面建模

航空螺旋桨是飞机上的关键部件之一,螺旋桨桨叶修复质量的好坏直接影响着飞机的飞行安全。研究应用Geomagic Studio逆向工程软件对原始损伤桨叶进行扫描,获取点云数据实现螺旋桨桨叶数字化重新建模的方法。采用数据采集、模型修复、三维重建3个阶段来修复原始损伤桨叶的各种缺陷,从而创建高质量的桨叶曲面,重构出螺旋桨桨叶CAD三维模型,为进一步应用CAM进行自动化的修复螺旋桨桨叶提供数字化模型。建模结果表明,利用该方法建立出的螺旋桨桨叶模型具有良好的光顺性及精确性。     

三叶螺旋桨的CAD建模与数据验证

在对等螺距三叶螺旋桨零件图纸进行识读分析的基础上,本文探讨了其桨叶曲面模型的CAD构建方法,并就螺旋桨桨叶曲面的数据检测项目进行了解析,可用于指导螺旋桨桨叶曲面的加工。     

船用螺旋桨桨叶五轴数控虚拟制造

螺旋桨的桨叶是一种典型的自由曲面,形状复杂,三轴数控加工技术不能达到加工精度。过去螺旋桨桨叶的加工基本依靠工人手工加工或者半机械加工,其效率低,桨叶质量不高。随着制造业技术的发展,现大多采用五轴联动数控加工技术来加工船用螺旋桨桨叶,提高桨叶加工的精度和效率。在分析桨叶的数控加工工艺的基础上,模拟五轴数控加工过程,为实际数控加工螺旋桨桨叶提供基础。     

利用UG/GRIP构建螺旋桨三维数字模型

在分析螺旋桨桨叶型面特征的基础上,利用VC和UG的二次开发工具UG OPEN GRIP编制了螺旋桨三维数字化模型的建模系统.该系统可根据螺旋桨几个基本特征参数进行参数化建模.桨叶曲面为非均匀有理B-样条曲面,达到了桨叶曲面的精度要求.     

某型飞机桨叶结构及表面处理技术分析

飞机螺旋桨桨叶由于转速高、负载大,一旦发生因损伤或腐蚀而导致的应力集中的现象,就会造成严重的飞行事故。为了保护桨叶基体材料免于损伤,就必须对桨叶进行合适的表面处理。然而由于桨叶的构造比较复杂,所起的作用也不尽相同,文中针对不同部位的结构进行分析,并给出两种表面处理的方法。     

新型变距螺旋桨控制系统的开发

本系统采用stm32f4 MCU作为核心处理器,通过对采集到的电机转速,以及飞行器飞行时螺旋桨沿飞行器纵轴方向的空速作相应处理,得到螺旋桨桨叶实时的入流角,并根据螺旋桨的空气动力参数,运算得出实时的螺旋桨桨叶的最佳桨叶迎角,并据此控制伺服装置改变桨叶角,使桨叶在飞行器飞行过程中始终保持最佳桨叶迎角已得到最大拉力,提高飞行器的机动性。并且可以通过USB与上位机通信,以设置相关参数。给出了样机的实验结果,所设计的系统达到了提高螺旋桨拉力的要求,具有一定的应用价值。     

混合驱动水下滑翔机用可折叠螺旋桨的设计

混合驱动水下滑翔机仅使用浮力驱动时,螺旋桨桨叶会产生一定的阻力.针对这一问题,设计了一种新型可折叠螺旋桨,用于减小螺旋桨不工作时混合驱动水下滑翔机螺旋桨桨叶产生的阻力.对这一新型可折叠螺旋桨进行了数学建模与水动力分析,验证了这一新型可折叠螺旋桨用于混合驱动水下滑翔机时的性能可靠性.     

混合驱动水下滑翔机用可折叠螺旋桨的设计

混合驱动水下滑翔机仅使用浮力驱动时,螺旋桨桨叶会产生一定的阻力.针对这一问题,设计了一种新型可折叠螺旋桨,用于减小螺旋桨不工作时混合驱动水下滑翔机螺旋桨桨叶产生的阻力.对这一新型可折叠螺旋桨进行了数学建模与水动力分析,验证了这一新型可折叠螺旋桨用于混合驱动水下滑翔机时的性能可靠性.     

面向数控加工的大型螺旋桨桨叶的余量估算问题研究

针对大型螺旋桨数控加工的实际需求，为解决多桨叶螺旋桨毛坯测量中的余量估算、桨叶的z向纠偏、后倾角纠偏等多个问题，提出了基于最小二乘法的毛坯寻位数学模型。根据大型螺旋桨的实际情况，对该问题的求解算法——遗传算法进行了改进，不仅避免了寻优过程中收敛到局部最优值，而且提高了计算效率。通过实验，验证了算法的实用性和可靠性。     

基于振动应力飞行实测的螺旋桨旋转共振特性研究

研究了某推进式螺旋桨在工作中的旋转共振问题。对典型工作状态下桨叶的振动应力进行飞行实测,通过对应力测量结果进行频谱分析,获得螺旋桨受迫振动的主频率成分。然后建立桨叶有限元模型,通过模态分析求解各工作状态桨叶的固有频率,作出坎贝尔图,得出危险转速,对这些转速下的频谱图进行检查,分析桨叶是否发生共振,为螺旋桨结构动力学设计提供依据。     

螺旋桨桨叶叶面加工过程中加工量的计算

根据螺旋桨桨叶曲面加工精度和公差的要求，编制了计算机辅助工艺生成程序，求取了桨叶加工过程的最小打磨量，从而既保证了质量又大大提高了加工过程的效率。     

民用航空螺旋桨应力测量试验与分析

针对JL-5型民用航空螺旋桨,制定了桨叶应力测量试验方案并开展了试验.通过对试验数据进行总结与分析,得到了该型螺旋桨桨叶的应力分布特点和应力随转速变化的关系.结果表明:两桨叶应力分布呈对称性；桨叶应力最大值小于其对应的设计值,且未超过材料的弹性极限,符合设计要求.该试验的完成为螺旋桨应力测量相关研究提供了重要依据,对建立完善的旋转件应力测量试验方案和测量方法有一定参考价值.     

旋翼螺旋桨的快速气动优化设计（英文）

相对于推进螺旋桨的空气动力学设计问题,倾转旋翼螺旋桨的气动设计问题是一个复杂并具有挑战性的任务。倾转旋翼螺旋桨具有工作在多个飞行状态下的特点,对于该桨叶各个飞行状态对应着不同的入流条件。因此,为了在各个飞行状态下维持良好的空气动力学性能,变桨矩倾转旋翼螺旋桨的设计概念被提出。为了进一步提升倾转旋翼螺旋桨在不同入流条件下的空气动力学性能,倾转旋翼螺旋桨的气动折中设计将无法避免。在文中分别分析和讨论了主导倾转旋翼螺旋桨气动性能的设计因子。同时采用了遗传算法对倾转旋翼螺旋桨气动设计问题进行了多目标优化设计。在优化过程中为了避免采用计算量巨大的旋翼螺旋桨气动求解器,在该工作中实现并验证了经典涡流理论和叶素动量理论快速计算方法,在优化设计过程中为桨叶提供了迅速的气动性能计算,从而加速了优化设计过程。在文章的最后,针对优化设计个体桨叶进行了讨论,并通过高精度气动求解器对优化设计桨叶进行验证。     

基于VB.NET的船用螺旋桨自动建模方法研究

船用螺旋桨形状复杂,为满足快速、精确建模的要求,提出一种基于VB.NET编程语言的螺旋桨三维自动建模方法。基于桨叶切面基础数据,推导桨叶型值点数学转换公式。利用Excel完成桨叶切面基础数据和桨毂数据的存储与读取。研究螺旋桨建模方法,对CATIA进行二次开发,集成型值点导入、曲面建模、实体填充等建模流程。基于VB.NET语言将上述操作程序化,设计界面友好的螺旋桨自动建模软件。利用该软件完成桨叶的自动建模,并进行光顺性检查和模态分析。这里建立的螺旋桨自动建模方法简单高效,能够避免传统几何建模方法的手工操作量大、易出错的缺点。     

航空螺旋桨载荷校准试验技术研究

为了获取某型航空螺旋桨空测载荷,需建立该型螺旋桨载荷大小与测试系统应变桥路输出电压之间的线性关系,特对螺旋桨进行了载荷地面校准试验。分别利用单向加载和多角度复合加载方式,通过在桨叶上施加不同载荷大小的垂直拉力对测试系统输出电压进行采集,得到桨叶载荷大小与测试系统应变桥路输出电压之间的关系,即螺旋桨载荷校准方程。通过数据处理及线性拟合,利用多角度复合加载对单向加载进行修正,建立了更加准确的螺旋桨载荷校准方程,为螺旋桨载荷空测提供依据。     

一种三叶螺旋桨的静平衡解算方法

针对三叶螺旋桨在水平面内桨叶间的特殊角度,提出一种适于三叶螺旋桨全叶静平衡解算算法,采用轴承卸荷测量不平衡力矩,补偿系统的初始不平衡量,消除有限范围内轴承摩擦力对平衡检测的影响,编写上位机人机交互界面显示螺旋桨不平衡力矩大小和方向,解决螺旋桨不平衡量检测不精准问题。设计不平衡力矩的矢量分解,解决不平衡量方向与桨叶不重合问题。     

基于Pro／E的螺旋桨曲面建模方法

结合螺旋桨结构特点及Pro／E功能特点,提出了一种螺旋桨桨叶建模的新方法。该方法采用Pro／E软件的曲线创建、缠绕及曲面创建合并等工具,实现直观的建模,摒弃了传统繁琐的三维坐标变换,并在建模过程中对原始设计数据进行检查,及时修正数据错误,可快速得到螺旋桨桨叶的三维实体模型。最后,实例验证了新方法的有效性和可行性。     

某小型无人机螺旋桨静强度分析

螺旋桨作为无人机上的重要承载部件,性能直接影响无人机的安全.为研究桌小型无入机螺旋桨使用时的安全性,提出了一种简化的螺旋桨载荷分析方法,应用ANSYS分析软件对螺旋桨进行数值模拟,得到了螺旋桨叶的应力和应变响应.计算结果表明某小型无人机的桨叶静强度满足设计要求.     

碳纤维螺旋桨自动铺放成形轨迹规划方法

螺旋桨曲面为高阶自由曲面，故以四丝束碳纤维螺旋桨曲面铺放装置为平台，进行了碳纤维铺放成形轨迹规划的研究。依据船用定距桨桨叶曲面轨迹规划的要求，针对传统曲面网格和轨迹铺放法的低精度缺陷，提出了基于拉普拉斯网格优化、等弧长曲面分层的轨迹优化铺放算法，并完成了算法仿真和实物验证。结果表明，该轨迹规划方法能满足碳纤维螺旋桨的铺放要求。     

一种精确测量螺旋桨重点位置的方法

螺旋桨作为一高速旋转部件,由于制造和装配误差,造成螺旋桨在装机后重心和旋转中心不重合,以及各桨叶上气动力不完全一致,从而使螺旋桨在高速旋转过程中产生振动。文中讨论一种精确测量螺旋桨重点位置的方法,可为正确进行螺旋桨动平衡提供参考。