一種渦輪氣冷動(dòng)葉片伸根段外形參數(shù)化設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種渦輪氣冷動(dòng)葉片伸根段外形參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，首先創(chuàng)建可參數(shù)化的伸根外形截面線組，其次得到輔助幾何體，再創(chuàng)建橋接曲線，利用蒙皮法得到伸根外形的自由曲面，邊界控制法得到伸根外形的其余平面，最后將形成的封閉伸根外形曲面體轉(zhuǎn)化為實(shí)體，得到最終的伸根外形實(shí)體。通過上述方法將復(fù)雜的伸根外形造型問題轉(zhuǎn)化為若干曲面造型問題，構(gòu)建了輔助幾何體，用來實(shí)現(xiàn)伸根外形曲面與榫頭外形曲面在邊界處G1連續(xù)，由于創(chuàng)建了可以參數(shù)化的伸根外形截面線，使得伸根外形設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，這使得本方法更加有利于應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【專利說明】一種渦輪氣冷動(dòng)葉片伸根段外形參數(shù)化設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及渦輪氣冷動(dòng)葉片伸根段外形設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體為一種渦輪氣冷動(dòng)葉片伸根段外形參數(shù)化設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、品種多、數(shù)量大、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響大、設(shè)計(jì)制造周期長等特點(diǎn)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片中以帶氣冷結(jié)構(gòu)的渦輪動(dòng)葉片最為復(fù)雜，它除了帶有復(fù)雜的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)外，在緣板和榫頭之間還有一段伸根段結(jié)構(gòu)。伸根段結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中要綜合考慮內(nèi)腔氣流量、強(qiáng)度、渦輪盤和榫頭結(jié)構(gòu)以及葉片重量等要素，是一個(gè)非常復(fù)雜繁瑣的過程。
[0003]國內(nèi)相關(guān)人員針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片造型方法進(jìn)行了廣泛而深入研究，并且初步實(shí)現(xiàn)了渦輪葉片參數(shù)化設(shè)計(jì)方法。但是由于伸根外形空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常上截面是多條曲線(直線)形成的截面形狀，并自由過渡到榫頭表面，并且通常要保證伸根外形表面曲面與榫頭外形保證Gl連續(xù)，所以伸根外形設(shè)計(jì)通常是復(fù)雜繁瑣、反復(fù)修改的過程。現(xiàn)在有關(guān)學(xué)者利用能量法進(jìn)行伸根外形設(shè)計(jì)，根據(jù)伸根內(nèi)形進(jìn)行偏置一定厚度得到，通過能量法控制創(chuàng)建引導(dǎo)曲線，保證伸根外形在頂截面處于葉身外形Gl連續(xù)、在底截面處與榫頭外形外表面Gl連續(xù)，這樣雖然在一定程度上保證了伸根外形數(shù)據(jù)的參數(shù)化，但其截面形狀并不滿足目前流行的伸根外形幾何形狀，另外該方法形成的伸根外形在表面曲面的連續(xù)性方面并不能得到很好的保證，曲率變化不受設(shè)計(jì)人員控制，所以伸根外形的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)很難精確提取和復(fù)用，通用性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)方案
[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有葉片伸根外形研究不足的現(xiàn)狀，提出一種渦輪氣冷動(dòng)葉片伸根段外形參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，通過對(duì)葉身外形截面線的偏置投影以及投影榫頭外形相對(duì)棱邊等曲線操作構(gòu)造可以參數(shù)化的伸根外形截面線組，并以此拉伸得到構(gòu)造伸根外形過程中需要的輔助幾何體，然后創(chuàng)建橋接曲線組，約束橋接曲線組保證同時(shí)與輔助幾何體外形曲面、榫頭外形兩側(cè)平面Gl連續(xù)；利用蒙皮法與邊界控制法得到伸根外形的外形曲面，保證縱向部分的外形曲面同時(shí)與輔助幾何體、榫頭外形表面Gl連續(xù)；最后將封閉的空間曲面組轉(zhuǎn)化為實(shí)體，得到最終的伸根外形。該方法設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以精確重用，設(shè)計(jì)過程簡單有效，伸根外形曲面部分具有良好的光順性，其余非曲面部分是嚴(yán)格的平面，且伸根外形與榫頭外形在曲面拼接處的跨界切矢相等保證了伸根外形在實(shí)際中的應(yīng)用效果，該設(shè)計(jì)方法適用于多種三維CAD軟件平臺(tái)，從而有效彌補(bǔ)了伸根外形現(xiàn)有研究的不足。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]所述一種渦輪氣冷動(dòng)葉片伸根段外形參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于:采用以下步驟:[0008]步驟1:創(chuàng)建可參數(shù)化的伸根外形截面線組:
[0009]步驟1.1:向三維造型軟件中導(dǎo)入葉身外形模型與榫頭外形模型；所述葉身外形模型為葉身外形截面線通過蒙皮法生成的空間實(shí)體，所述葉身外形截面線為氣動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)通過樣條曲線擬合形成的連續(xù)高次曲線，葉身外形截面線分為葉盆曲線、葉背曲線、前緣曲線和尾緣曲線四段；榫頭外形模型為通過截面拉伸形成的空間實(shí)體，其中榫頭外形模型頂部截面是規(guī)則的矩形，LI為拉伸過程中榫頭外形模型頂部截面的起始邊，L2為拉伸過程中榫頭外形模型頂部截面的終止邊；
[0010]步驟1.2:在伸根外形的頂截面高度創(chuàng)建與榫頭外形模型頂部截面平行的基準(zhǔn)平面，將LI和L2在基準(zhǔn)平面投影對(duì)應(yīng)得到線stll和stl2，將葉身外形底截面上的葉背曲線和葉盆曲線在基準(zhǔn)平面投影對(duì)應(yīng)得到曲線ybcur和ypcur，過榫頭外形模型頂部截面形心在基準(zhǔn)平面上的投影點(diǎn)，創(chuàng)建垂直于stll的輔助中心線Refll和垂直于stl2的輔助中心線 Refl2 ；
[0011]步驟1.3:以投影曲線ybcur的始末點(diǎn)為兩個(gè)插值參考點(diǎn)，根據(jù)投影曲線ybcur始末點(diǎn)各自的偏置值，采用線性插值方法插值計(jì)算出投影曲線ybcur其余型值點(diǎn)的偏置值，各個(gè)型值點(diǎn)按照得到的偏置值進(jìn)行偏置，偏置方向?yàn)楦鱾€(gè)型值點(diǎn)在投影曲線ybcur上的主法線方向，得到葉背偏置曲線ybcurl ;以投影曲線ypcur的始末點(diǎn)為兩個(gè)插值參考點(diǎn)，根據(jù)投影曲線ypcur始末點(diǎn)各自的偏置值，采用線性插值方法插值計(jì)算出投影曲線ypcur其余型值點(diǎn)的偏置值，各個(gè)型值點(diǎn)按照得到的偏置值進(jìn)行偏置，偏置方向?yàn)楦鱾€(gè)型值點(diǎn)在投影曲線ypcur上的主法線負(fù)方向，得到葉盆偏置曲線ypcurl ；
[0012]步驟1.4:根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，等距偏置輔助中心直線Refll，得到與葉盆偏置曲線ypcurl相交的直線Pll ;等距偏置輔助中心直線Refll，得到與葉背偏置曲線ybcurl相交的直線Bll ;等距偏置輔助中心直線Refl2，得到與葉盆偏置曲線ypcurl相交的直線P12 ；等距偏置輔助中心直線Refl2，得到與葉盆偏置曲線ypcurl相交的直線B12 ；
[0013]步驟1.5:對(duì) stll、Pl1、ypcurl、P12、stl2、B12、ybcurl、Bll 八條線進(jìn)行修剪，得到封閉環(huán)的曲線組，在Pll與ypcurl相交處進(jìn)行倒圓處理得到連接圓弧Si,在ypcurl與P12相交處進(jìn)行倒圓,得到連接圓弧s2 ;在Bll與ybcurl相交處倒圓得到連接圓弧s3,在ybcurl與B12相交處倒圓得到連接圓弧s4 ;得到由首尾相連的12條線組成的可參數(shù)化的伸根外形截面線組{stll、Pl1、s1、ypcurl> s2、P12、stl2、B12、s4、ybcurl> s3、Bll}；
[0014]步驟2:得到輔助幾何體:
[0015]以伸根外形截面線組為拉伸對(duì)象，基準(zhǔn)平面法向?yàn)槔旆较?，拉伸得到輔助幾何體B ;
[0016]步驟3:創(chuàng)建橋接曲線:
[0017]以伸根外形截面組為上邊界，以榫頭外形模型頂部截面為下邊界創(chuàng)建多條橋接曲線，橋接曲線兩兩之間不交叉；其中以榫頭外形模型頂部截面的四個(gè)角點(diǎn)為下控制點(diǎn)，以對(duì)應(yīng)的伸根外形截面組的四個(gè)角點(diǎn)為上控制點(diǎn)創(chuàng)建的四條橋接曲線是關(guān)鍵引導(dǎo)線，與線stll相連的橋接曲線為關(guān)鍵引導(dǎo)線ql，q2，與線stl2相連的橋接曲線為關(guān)鍵引導(dǎo)線q3，q4 ；
[0018]步驟4:利用蒙皮法得到伸根外形的自由曲面:
[0019]以{P11、S1、ypcurl、s2、P12}形成的相切曲線串為第一截面線，以榫頭外形模型頂部截面上與第一截面線同側(cè)的棱邊為第二截面線，以第一截面線和第二截面線之間的橋接曲線為引導(dǎo)脊線，采用蒙皮法創(chuàng)建伸根自由曲面F1，且自由曲面Fl在第一截面線處與輔助幾何體B之間Gl連續(xù)，在第二截面線處與榫頭外形模型之間Gl連續(xù)；
[0020]以{Bll、s3、ybcurl、s4、B12}形成的相切曲線串為第三截面線，以榫頭外形模型頂部截面上與第三截面線同側(cè)的棱邊為第四截面線，以第三截面線和第四截面線之間的橋接曲線為引導(dǎo)脊線，采用蒙皮法創(chuàng)建伸根自由曲面F2，且自由曲面F2在第三截面線處與輔助幾何體B之間Gl連續(xù)，在第四截面線處與榫頭外形模型之間Gl連續(xù)；
[0021]步驟5:邊界控制法得到伸根外形的其余平面:
[0022]以伸根外形截面線組為邊界創(chuàng)建平面P1，以榫頭外形模型頂部截面的四個(gè)棱邊為邊界創(chuàng)建平面P2，以stll、Ll、ql，q2為邊界創(chuàng)建平面P3，以stl2、L2、q3，q4為邊界創(chuàng)建平面P4 ；
[0023]步驟6:將由空間曲面F1，F(xiàn)2，平面P1，P2，P3，P4形成的封閉伸根外形曲面體轉(zhuǎn)化為實(shí)體，得到最終的伸根外形實(shí)體。
[0024]有益效果
[0025]本發(fā)明的有益效果是，通過上述方法將復(fù)雜的伸根外形造型問題轉(zhuǎn)化為若干曲面造型問題，構(gòu)建了輔助幾何體，用來實(shí)現(xiàn)伸根外形曲面與榫頭外形曲面在邊界處Gl連續(xù)，由于創(chuàng)建了可以參數(shù)化的伸根外形截面線，使得伸根外形設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，這使得本方法更加有利于應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖號(hào)說明:
[0027]a-葉身外形實(shí)體；b_榫頭外形實(shí)體；L1_榫頭外形模型頂部截面的起始邊；L2_榫頭外形模型頂部截面的終止邊；yp_葉身外形截面線葉盆曲線；yb-葉身外形截面線葉背曲線.-^4 ，
[0028]圖1是導(dǎo)入的葉身外形、榫頭外形模型。
[0029]圖2是葉身外形截面線的四部分。
[0030]圖3是葉身外形截面線、榫頭外形棱邊、參考中心線在指定平面的投影。
[0031]圖4是葉身外形截面線不等距偏置得到的偏置曲線。
[0032]圖5是對(duì)參截面線進(jìn)行的修剪后得到的伸根外形原始截面線。
[0033]圖6是進(jìn)行四個(gè)倒圓處理后得到的伸根外形頂部最終截面線。
[0034]圖7是以伸根外形頂部截面線為拉伸截面創(chuàng)建的輔助幾何體B。
[0035]圖8是創(chuàng)建的與輔助幾何體和榫頭外形對(duì)應(yīng)曲面Gl連續(xù)的橋接曲線ql、q2、q3、q4，以及q 1、q2之間、q3、q4之間的橋接曲線。
[0036]圖9是創(chuàng)建與榫頭外形表面曲面和輔助幾何體表面曲面伸同時(shí)Gl連續(xù)的伸根自由曲面F1、F2。
[0037]圖10是利用邊界控制法創(chuàng)建伸根外形平面曲面P1、P2、P3、P4。
[0038]圖11是生成的伸根外形實(shí)體。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 本實(shí)施例以某型葉片伸根外形參數(shù)化設(shè)計(jì)過程為例，本例的CAD軟件設(shè)計(jì)環(huán)境為NX7.5軟件。
[0040]步驟1:創(chuàng)建可參數(shù)化的伸根外形截面線組:
[0041]步驟1.1:向三維造型軟件中導(dǎo)入葉身外形模型與榫頭外形模型；所述葉身外形模型為葉身外形截面線通過蒙皮法生成的空間實(shí)體，所述葉身外形截面線為氣動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)通過樣條曲線擬合形成的連續(xù)高次曲線，葉身外形截面線分為葉盆曲線、葉背曲線、前緣曲線和尾緣曲線四段；榫頭外形模型為通過截面拉伸形成的空間實(shí)體，其中榫頭外形模型頂部截面是規(guī)則的矩形，LI為拉伸過程中榫頭外形模型頂部截面的起始邊，L2為拉伸過程中榫頭外形模型頂部截面的終止邊；如圖1所示。
[0042]步驟1.2:在伸根外形的頂截面高度創(chuàng)建與榫頭外形模型頂部截面平行的基準(zhǔn)平面，將LI和L2在基準(zhǔn)平面投影對(duì)應(yīng)得到線stll和stl2，將葉身外形底截面上的葉背曲線YP和葉盆曲線yb在基準(zhǔn)平面投影對(duì)應(yīng)得到曲線ybcur和ypcur,過榫頭外形模型頂部截面形心在基準(zhǔn)平面上的投影點(diǎn)，創(chuàng)建垂直于stll的輔助中心線Refll和垂直于stl2的輔助中心線Refl2 ;如圖3所示。
[0043]步驟1.3:以投影曲線ybcur的始末點(diǎn)為兩個(gè)插值參考點(diǎn)，根據(jù)投影曲線ybcur始末點(diǎn)各自的偏置值，采用線性插值方法插值計(jì)算出投影曲線ybcur其余型值點(diǎn)的偏置值，各個(gè)型值點(diǎn)按照得到的偏置值進(jìn)行偏置，偏置方向?yàn)楦鱾€(gè)型值點(diǎn)在投影曲線ybcur上的主法線方向，得到葉背偏置曲線ybcurl ;以投影曲線ypcur的始末點(diǎn)為兩個(gè)插值參考點(diǎn)，根據(jù)投影曲線ypcur始末點(diǎn)各自的偏置值，采用線性插值方法插值計(jì)算出投影曲線ypcur其余型值點(diǎn)的偏置值，各個(gè)型值點(diǎn)按照得到的偏置值進(jìn)行偏置，偏置方向?yàn)楦鱾€(gè)型值點(diǎn)在投影曲線ypcur上的主法線負(fù)方向，得到葉盆偏置曲線ypcurl ;如圖4所示。
[0044]步驟1.4:根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，等距偏置輔助中心直線Refll，得到與葉盆偏置曲線ypcurl相交的直線Pll ;等距偏置輔助中心直線Refll，得到與葉背偏置曲線ybcurl相交的直線Bll ;等距偏置輔助中心直線Refl2，得到與葉盆偏置曲線ypcurl相交的直線P12 ；等距偏置輔助中心直線Refl2，得到與葉盆偏置曲線ypcurl相交的直線B12 ；
[0045]步驟1.5:對(duì) stll、Pl1、ypcurl、P12、stl2、B12、ybcur 1> Bll 八條線進(jìn)行修剪，得到封閉環(huán)的曲線組，如圖5所示。在Pll與ypcurl相交處進(jìn)行倒圓處理得到連接圓弧si,在ypcurl與P12相交處進(jìn)行倒圓,得到連接圓弧s2 ;在Bll與ybcurl相交處倒圓得到連接圓弧s3,在ybcurl與B12相交處倒圓得到連接圓弧s4 ;得到由首尾相連的12條線組成的可參數(shù)化的伸根外形截面線組{stll、Pll、s1、ypcurl、s2、P12、stl2、B12、s4、ybcurl、s3、Bll}，如圖6所示。
[0046]步驟2:得到輔助幾何體:
[0047]以伸根外形截面線組為拉伸對(duì)象，基準(zhǔn)平面法向?yàn)槔旆较?，拉伸得到輔助幾何體B ;如圖7所示。拉伸距離的數(shù)據(jù)不影響最終設(shè)計(jì)，可以由設(shè)計(jì)人員給定。
[0048]步驟3:創(chuàng)建橋接曲線:
[0049]橋接是可以定義兩個(gè)邊界的連續(xù)條件，利用橋接曲線構(gòu)造的引導(dǎo)線可以保證在上下兩個(gè)邊界處G2連續(xù)，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建的曲面可以在上下兩個(gè)邊界處Gl連續(xù)。
[0050]以伸根外形截面組為上邊界，以榫頭外形模型頂部截面為下邊界創(chuàng)建多條橋接曲線，橋接曲線的條數(shù)不受限制，但橋接曲線兩兩之間不交叉；其中以榫頭外形模型頂部截面的四個(gè)角點(diǎn)為下控制點(diǎn)，以對(duì)應(yīng)的伸根外形截面組的四個(gè)角點(diǎn)為上控制點(diǎn)創(chuàng)建的四條橋接曲線是關(guān)鍵引導(dǎo)線，與線stll相連的橋接曲線為關(guān)鍵引導(dǎo)線ql，q2，與線stl2相連的橋接曲線為關(guān)鍵引導(dǎo)線q3，q4 ;在ql、q2之間創(chuàng)建若干橋接曲線作為蒙皮脊線，保證橋接曲線的上端點(diǎn)位于輔助幾何體側(cè)表面的棱邊上,下端點(diǎn)位于榫頭外形對(duì)應(yīng)的棱邊上，同樣的方法在q3和q4之間創(chuàng)建若干條橋接曲線。如圖8所示。
[0051]步驟4:利用蒙皮法得到伸根外形的自由曲面:
[0052]以{P11、S1、ypcurl、s2、P12}形成的相切曲線串為第一截面線，以榫頭外形模型頂部截面上與第一截面線同側(cè)的棱邊為第二截面線，以第一截面線和第二截面線之間的橋接曲線為引導(dǎo)脊線，采用蒙皮法創(chuàng)建伸根自由曲面F1，且自由曲面Fl在第一截面線處與輔助幾何體B之間Gl連續(xù)，在第二截面線處與榫頭外形模型之間Gl連續(xù)；
[0053]以{Bll、s3、ybcurl、s4、B12}形成的相切曲線串為第三截面線，以榫頭外形模型頂部截面上與第三截面線同側(cè)的棱邊為第四截面線，以第三截面線和第四截面線之間的橋接曲線為引導(dǎo)脊線，采用蒙皮法創(chuàng)建伸根自由曲面F2，且自由曲面F2在第三截面線處與輔助幾何體B之間Gl連續(xù)，在第四截面線處與榫頭外形模型之間Gl連續(xù)；如圖9所示。
[0054]步驟5:邊界控制法得到伸根外形的其余平面:
[0055]以伸根外形截面線組為邊界創(chuàng)建平面P1，以榫頭外形模型頂部截面的四個(gè)棱邊為邊界創(chuàng)建平面P2，以stll、Ll、ql，q2為邊界創(chuàng)建平面P3，以stl2、L2、q3，q4為邊界創(chuàng)建平面P4 ;如圖10所示。
[0056]步驟6:將由空間曲面F1，F(xiàn)2，平面P1，P2，P3，P4形成的封閉伸根外形曲面體轉(zhuǎn)化為實(shí)體，得到最終的伸根外形實(shí)體。如圖11所示。
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪氣冷動(dòng)葉片伸根段外形參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于:采用以下步驟: 步驟1:創(chuàng)建可參數(shù)化的伸根外形截面線組: 步驟1.1:向三維造型軟件中導(dǎo)入葉身外形模型與榫頭外形模型；所述葉身外形模型為葉身外形截面線通過蒙皮法生成的空間實(shí)體，所述葉身外形截面線為氣動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)通過樣條曲線擬合形成的連續(xù)高次曲線，葉身外形截面線分為葉盆曲線、葉背曲線、前緣曲線和尾緣曲線四段；榫頭外形模型為通過截面拉伸形成的空間實(shí)體，其中榫頭外形模型頂部截面是規(guī)則的矩形，LI為拉伸過程中榫頭外形模型頂部截面的起始邊，L2為拉伸過程中榫頭外形模型頂部截面的終止邊； 步驟1.2:在伸根外形的頂截面高度創(chuàng)建與榫頭外形模型頂部截面平行的基準(zhǔn)平面，將LI和L2在基準(zhǔn)平面投影對(duì)應(yīng)得到線stll和stl2，將葉身外形底截面上的葉背曲線和葉盆曲線在基準(zhǔn)平面投影對(duì)應(yīng)得到曲線ybcur和ypcur，過榫頭外形模型頂部截面形心在基準(zhǔn)平面上的投影點(diǎn)，創(chuàng)建垂直于stll的輔助中心線Refll和垂直于stl2的輔助中心線Refl2 ； 步驟1.3:以投影曲線ybcur的始末點(diǎn)為兩個(gè)插值參考點(diǎn)，根據(jù)投影曲線ybcur始末點(diǎn)各自的偏置值，采用線性插值方法插值計(jì)算出投影曲線ybcur其余型值點(diǎn)的偏置值，各個(gè)型值點(diǎn)按照得到的偏置值進(jìn)行偏置，偏置方向?yàn)楦鱾€(gè)型值點(diǎn)在投影曲線ybcur上的主法線方向，得到葉背偏置曲線ybcurl ;以投影曲線ypcur的始末點(diǎn)為兩個(gè)插值參考點(diǎn)，根據(jù)投影曲線ypcur始末點(diǎn)各自的偏置值,采用線性插值方法插值計(jì)算出投影曲線ypcur其余型值點(diǎn)的偏置值，各個(gè)型值點(diǎn)按照得到的偏置值進(jìn)行偏置，偏置方向?yàn)楦鱾€(gè)型值點(diǎn)在投影曲線ypcur上的主法線負(fù)方向，得到葉盆偏置曲線ypcurl ； 步驟1.4:根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，等距偏置輔助中心直線Refll，得到與葉盆偏置曲線ypcurl相交的直線Pll ;等距 偏置輔助中心直線Refll，得到與葉背偏置曲線ybcurl相交的直線Bll ;等距偏置輔助中心直線Refl2，得到與葉盆偏置曲線ypcurl相交的直線P12 ;等距偏置輔助中心直線Ref 12，得到與葉盆偏置曲線ypcurl相交的直線B12 ； 步驟 1.5:對(duì) stll、Pll、ypcurl、P12、stl2、B12、ybcurl、Bll 八條線進(jìn)行修剪,得到封閉環(huán)的曲線組，在Pll與ypcurl相交處進(jìn)行倒圓處理得到連接圓弧si,在ypcurl與P12相交處進(jìn)行倒圓，得到連接圓弧s2 ;在Bll與ybcurl相交處倒圓得到連接圓弧s3,在ybcurl與B12相交處倒圓得到連接圓弧s4 ;得到由首尾相連的12條線組成的可參數(shù)化的伸根外形截面線組{stll、Pll、s1、ypcurl、s2、P12、stl2、B12、s4、ybcurl、s3、Bll}； 步驟2:得到輔助幾何體: 以伸根外形截面線組為拉伸對(duì)象，基準(zhǔn)平面法向?yàn)槔旆较颍斓玫捷o助幾何體B; 步驟3:創(chuàng)建橋接曲線: 以伸根外形截面組為上邊界，以榫頭外形模型頂部截面為下邊界創(chuàng)建多條橋接曲線，橋接曲線兩兩之間不交叉；其中以榫頭外形模型頂部截面的四個(gè)角點(diǎn)為下控制點(diǎn)，以對(duì)應(yīng)的伸根外形截面組的四個(gè)角點(diǎn)為上控制點(diǎn)創(chuàng)建的四條橋接曲線是關(guān)鍵引導(dǎo)線，與線stll相連的橋接曲線為關(guān)鍵引導(dǎo)線ql，q2，與線stl2相連的橋接曲線為關(guān)鍵引導(dǎo)線q3，q4 ；步驟4:利用蒙皮法得到伸根外形的自由曲面: 以{P11、S1、ypcurl、s2、P12}形成的相切曲線串為第一截面線，以榫頭外形模型頂部截面上與第一截面線同側(cè)的棱邊為第二截面線，以第一截面線和第二截面線之間的橋接曲線為引導(dǎo)脊線，采用蒙皮法創(chuàng)建伸根自由曲面F1，且自由曲面Fl在第一截面線處與輔助幾何體B之間Gl連續(xù)，在第二截面線處與榫頭外形模型之間Gl連續(xù)； 以{Bll、s3、ybcurl、s4、B12}形成的相切曲線串為第三截面線，以榫頭外形模型頂部截面上與第三截面線同側(cè)的棱邊為第四截面線，以第三截面線和第四截面線之間的橋接曲線為引導(dǎo)脊線，采用蒙皮法創(chuàng)建伸根自由曲面F2，且自由曲面F2在第三截面線處與輔助幾何體B之間Gl連續(xù)，在第四截面線處與榫頭外形模型之間Gl連續(xù)； 步驟5:邊界控制法得到伸根外形的其余平面: 以伸根外形截面線組為邊界創(chuàng)建平面P1，以榫頭外形模型頂部截面的四個(gè)棱邊為邊界創(chuàng)建平面P2，以stll、L1、ql, q2為邊界創(chuàng)建平面P3，以stl2、L2、q3，q4為邊界創(chuàng)建平面P4 ； 步驟6:將由空間曲面Fl，F(xiàn)2，平面PI，P2，P3，P4形成的封閉伸根外形曲面體轉(zhuǎn)化為實(shí)體，得到最終的伸根外形實(shí)體。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103902786SQ201410148542
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】李璐, 莫蓉, 覃琨, 萬能, 馬峰 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)