基于UG的飞机发动机叶片造型的方法研究

叶片是航空发动机的关键部件之一,针对其结构的复杂性和不规则性,介绍了基于UG的飞机发动机叶片造型方法.指出了造型过程中的难点和重点问题是:如何使叶片剖面对应的样条曲线经放样后成为光滑曲面,以及阻尼台的造型方法.以某飞机发动机叶片为例,对叶片造型中的几个问题进行分析,验证了其造型方法的可行性.结果表明:应用UG软件的曲面造型功能,使叶片的设计开发变得精确,进一步提高了叶片的设计效率和加工精度.     

叶片多轴数控加工方法与关键技术研究进展

从航空发动机涡轮叶片的叶型特点出发,综述了叶片多轴数控加工的方法及技术的发展现状。着重论述了叶片数控加工的几项关键技术：叶片造型、刀具路径规划、刀具轨迹计算、叶片加工变形控制等。     

基于UG/Open联合开发的叶片工序模型造型系统

叶片造型是一个相对复杂的过程,通用的CAD平台并不适合叶片造型。文章应用UG／Open提供的多种开发工具,构建了基于UG的叶片CAD造型系统。通过对CAD平台的二次开发,提供了一种三维叶片工序数模的构建方法,简化了叶片造型过程,实现了航空发动机叶片的快速造型。以某型压气机叶片为例阐述了造型过程。该系统已得到实际应用,实践证实该系统具有造型方便、快捷等特点,且对于不同类型的叶片具有一定的适应性,满足不同用户的需求。     

基于Pro/E的发动机叶片造型及原型制作研究

叶片是航空发动机的重要部件之一,其型面复杂、质量要求高。以生产发动机叶片用的立体结构点坐标数据和二维工程图,使用Pro/E三维设计软件的曲线曲面构建功能,设计出造型发动机叶片模型;并使用Pro/E进行模具设计,最后使用快速原型机制作出其快速原型件。其流程为:创建叶片的三维实体—利用实体创建模具型腔—使用快速原型机制作出快速原型件。     

基于电解液非线性特性的叶片电解加工阴极设计

叶片是航空发动机的关键零件,以某型航空发动机转子叶片为研究对象,针对叶片电解加工阴极设计这一工程问题,着重考察了采用非线性电解液进行加工时,电解液的非线性特性对阴极设计的影响.本文首先建立了模型叶片的三维实体造型,在此基础上探讨了电解液的非线性特性对电解加工过程和阴极设计产生影响的机理,通过半实验法与数据库技术相结合的方式有效的将这种非线性特性集成到阴极设计方法中.     

整体式叶轮曲面造型的分型及分向光顺方法

整体式叶轮是发动机的关键部件,叶片的三维造型又是叶轮设计的难点,同时也是影响发动机叶轮性能的重要因素。针对五轴数控加工中心加工整体式叶轮时叶片表面质量较差的问题,总结出了一套基于UG软件的曲线、曲面分型及分向光顺方法,使曲面造型的光顺效果得到显著地改善,从而提高了实际加工时整体式叶轮叶片的表面质量。实例表明,此方法便捷、有效,可明显改善叶片表面质量,满足工程实际的使用要求。为整体式叶轮叶片复杂曲面的模型建立提供了思路和方法。     

基于SolidWorks和Excel机翼型叶片的造型设计

在分析机翼型叶片造型计算方法的基础上,针对翼型叶片造型的难点,利用三维CAD软件SolidWorks提供的样条曲线的造型功能,使用Excel软件计算叶片上下轮廓的坐标值,输入至Solidworks软件中完成叶片截面轮廓造型设计,并给出了G4-68型离心式风机叶轮三维实体建模的方法和步骤.     

基于UG/CAD的一种压气机转子叶片参数化建模

为了航空发动机转子叶片的加工和仿真,首先要进行叶片的造型.叶片作为典型的自由曲面特征,其曲面的造型是先根据图纸设计出叶型的各截面曲线,然后将各个截平面的拟合线在径向进行叠加.     

基于逆向工程的发动机叶片实体建模关键技术研究

发动机叶片是航空发动的关键零件，计算机技术的发展和功能强大的三维造型软件的出现为超薄扭曲叶片的三维实体建模带来了极大的便利。本文在逆向工程设计思想的指导下，就航空发动机叶片特有的结构和技术要求，着重讨论了叶片实体建模中型面测量数据预处理、叶身型线与进排气边过渡圆弧切点的校正和叶身B样条自由曲面拟和等关键技术问题，并对叶片型面的光顺度和平滑度进行了校验，从而获得符合设计要求的叶片实体模型。     

叶片高质量造型方法研究

通过对叶片自由曲面造型方法的研究 ,分析了现有造型方法中的若干曲面质量缺陷 ,指出了导致曲面质量缺陷的根本原因。以从截面线计算叶片截面中弧线和厚度分布曲线算法为基础 ,提出一种数据点参数化方法 ,实现了保证厚度特征的叶片高质量造型方法 ,有效地解决了叶片曲面造型质量问题     

风电叶片三维参数建模及振动分析

利用目前风力机叶片设计普遍采用的优化设计方法Wilson设计方法,通过MATLAB编程,开发了小型叶片气动设计的应用程序,并利用该程序设计了一台3kW小型水平轴风力机叶片.采用MATLAB和ANSYS共同建立了风力机叶片三维有限元参数模型,MATLAB编制的建模程序提高了初期设计效率,缩短了ANSYS分析前处理时间.在此基础上进行了叶片固有振动特性计算,分析了叶片的振动特性及其与结构参数之间的关系,分析方法和结果对风电叶片的结构设计和动力分析有一定的参考价值.     

Geometric parameter-based optimization of the die profile for the investment casting of aerofoil-shaped turbine blades

Dimensional accuracy is one of the most important criteria in the investment casting of turbine blades for aero engine applications. Although investment casting is an ideal route for producing net-shaped components, it necessitates accurate determination of the casting die profile. To avoid extensive modifications on the die cavity shape, this study proposes a simple but efficient inverse design method that adjusts certain geometric parameters to establish the die profile. Parameterized modeling is achieved by identifying the geometric parameters that describe the mean camber line of the blade profile. Meanwhile, blade shrinkages at different positions are effectively remedied through the adjustment of the parameters using the inverse iteration algorithm proposed in this paper. The relative positions among the cross-sections can also be varied to rectify the twist deformation of the blade, thereby guaranteeing the dimensional accuracy of the turbine blades. The applicability of this method is validated using numerical simulation data and experimental results.     

液力变矩器叶栅系统的三维建模

液力变矩器要求具有良好的动力性和经济性,叶栅系统的设计是液力变矩器设计的关键,直接影响液力变矩器的性能。探讨了液力变矩器叶片三维建模方法,提出了建模方法的基本设计流程。以投影于多圆柱面的等角射影原理为基础,建立了液力变矩器叶栅系统的数学模型。通过求解流线上各分点的坐标,确定叶片在剖分面上的形状,利用直纹面将其连接,从而直接生成叶片形状。这种模型为液力变矩器叶栅系统的设计制造提供了方便,可用于三维流场的数值分析和叶片的快速成型。     

基于UG软件的参数化建模技术的应用

通过UG软件的参数化建模技术在搅拌机拌筒叶片设计中的应用 ,探讨复杂零件产品参数化三维建模的设计方法 ,解决搅拌机拌筒叶片空间螺旋面质量控制等关键性技术问题。     

轴流式水轮机叶片数控加工刀位轨迹仿真

分析了轴流式水轮机叶片的形状特点,用UG/CAD的建模技术为叶片建模.由木模图得到型值点,依据由点连线、由线成面、由面构体实体建模方法,构造叶片的几何模型,由UG/CAM生成刀位轨迹,实时观察模拟走刀过程,检查刀具与叶片之间是否产生干涉,过切等现象.     

航空发动机压气机叶片工作状态下的自振频率

以某型发动机压气机四、六级叶片为例 ,研究了叶片自振频率的地面测量值 (或计算值 )与空中“真实值”之间的关系 ,利用该关系能将叶片自振频率的地面台架测量值 (或计算值 )转换到叶片空中工作状态下的对应值 ,从而为恰当地抑制叶片故障 ,提高叶片的可靠性提供了理论依据     

基于虚拟传感器内插法的叶片高倍频振动辨识方法

叶片的振动及其导致的高周疲劳断裂问题是当前高性能透平机械研发与运行中面临的主要问题,高负荷叶片的流动参数在尾迹的干扰下发生周期性脉动造成高倍频振动是造成高周疲劳的主要因素,因此叶片高倍频振动的监测对高周疲劳的诊断预警具有重要意义。提出了基于虚拟传感器内插法的旋转态叶片高倍频信号重构及辨识方法,可实现高倍频的求解。在传感器安装夹角为6°的情况下可实现高达60倍频以内的振动辨识,理论上只需2支传感器即可进行倍频的识别,实际应用中采用4支传感器即可保证辨识精度,且只需一次启车或停车就可实现叶片振动频率的识别,简化了测试步骤。所提出的辨识方法可应用于航空发动机等静叶片数量较多、振动形式为高阶次高倍频的高端旋转机械的振动监测识别,模拟仿真和试验结果验证了该方法的有效性及准确性。     

转子运动激励下叶片的振动特性分析

研究了航空发动机叶片在转子运动激励下的非线性动力学特性,利用一阶活塞理论来计算气动力,考虑大变形所带来的几何非线性的影响,利用Hamilton原理建立了叶片的连续体模型,采用伽辽金法将叶片简化为单自由度模型,通过多尺度法导出了叶片在参数激励与强迫激励作用下联合共振幅频响应的一阶近似方程;分析了转子扭转角度的幅值、稳定转速、气体的来流速度以及叶片的形状参数对于叶片幅频响应特性的影响。通过解析和数值分析,表明以上的参数是促使叶片动力学行为发生变化的敏感参数。同时应用奇异性理论得到系统主参数共振-主共振稳态响应的转迁集和分岔图,并对低风速情况下的叶片进行了试验分析。     

航空发动机叶片刚柔耦合动力学分析

航空发动机叶片是航空发动机重要零件之一,常常因共振而导致断裂失效。传统航空发动机叶片的振动特性分析普遍基于零次近似耦合动力学模型,该模型忽略了动力刚化项,得到的结果具有一定局限性。为了更加准确地分析高速转动的航空发动机叶片的振动特性,对叶片刚柔耦合动力学问题进行了研究。将叶片简化为柔性薄板,考虑面外变形和面内变形,并计入了面外变形引起的面内变形,即变形耦合项。采用假设模态法描述叶片的变形,运用拉格朗日动力学方程建立了做三维空间大位移运动的柔性叶片一次近似耦合动力学方程。同时采用多体系统动力学软件MSC.ADAMS对旋转叶片的动力学性态进行了研究,并将所得的叶片动力学理论模型结果和ADAMS的结果进行了比较。结果显示一次近似耦合模型理论结果与实际结果相符,而ADAMS和零次近似耦合模型在叶片高转速时仿真结果存在缺陷。基于所得的叶片一次近似耦合模型,对叶片振动频率、“频率转向”和“振型转换”问题进行了分析,验证了所提出的方法的可行性。     

整体叶轮自由曲面造型的研究

介绍了自由曲面造型的基本理论,在UG环境下根据叶片边缘初始数据点,按照相应尺寸要求,做出叶片上下截面,在此基础上采用对截面按照叶片边缘曲线方向进行扫描形成叶片实体的方法。