航空发动机叶片截面特征参数提取技术研究

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1、航空发动机叶片截面特征参数提取技术研究ResearchoftheAeroEngineBladeCross-sectionalFeatureParametersExtraction学科专业：仪器科学与技术研究生：马雯琦指导教师：刘书桂教授天津大学精密仪器与光电子工程学院二零一三年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了

2、谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要近年来，随着航空事业的不断发展进步，航空发动机叶片检测逐渐成为一个热点问题。由于发动机叶片曲面复杂，数量多，叶片弯扭程度大，检测起来比较困难。而且发动机叶片的工作环境非常恶劣，在工作

3、过程中需要承受高温，高压，因此，保证叶片的加工质量至关重要。另外，每年因发动机叶片质量问题而发生的航空事故在整个事故发生原因比重中也占有不小的分量，因此，叶片的质量检测与保证对于整个发动机来说具有决定性的地位。对于叶片型面的检测主要针对的是叶片的各个截面参数，如前后缘，弦长，最大叶型厚度等，基于此，本文提出叶片截面参数的各个提取算法，并加以实验验证，说明算法的可行性，本文主要包括以下几个方面：1．叶片型面检测的测量点获取方法。本论文基于对于叶片截面参数提取技术的研究，采用UG建模软件建立发动机叶片三维模型，在模型的基础上，利用UG方便的二次开发工具，对叶片模型进行测量路径规划和测

4、量点的获取，得到测量数据以进行参数提取。2．研究各个叶片截面参数的相应提取算法，并给以算法实现说明。首先依据中国航空工业标准给出各个截面参数的有关定义及图解，介绍利用叶片UG模型获取测量数据的方法，接下来介绍各个参数提取所采用的算法说明，包括前后缘圆心及半径，前后缘厚度，弦线角及弦长，中弧线，最大叶型厚度等。3．对叶片截面参数提取算法进行精度验证。基于第三章所论述的各种参数提取算法以及测量点获取方法的理论，通过UG，MATLAB等软件实现了数据获取、参数提取的过程，并介绍了UG二次开发语言OpenGrip在获取测量点过程中的用法，随后对两个截面数据进行参数提取的研究，根据理论结果

5、与计算结果的误差值进行算法精度验证，对算法精确度进行一个评价与分析，最后对叶片测量数据图形进行直观展示。关键词：叶片检测测量点获取参数提取最优算法ABSTRACTInrecentyears,astheperpetualdevelopmentandimprovementoftheAviationindustry,theinspectionoftheaeroenginebladegraduallybecomesahotspotissues.Asthebladeprofileiscomplex,thenumberofthebladeislarge,thebladeisserioustw

6、ist,it’sveryhardtoinspectthebladeprofile.Furthermore,theworkenvironmentofthebladeisveryserious,itneedstobearthehightemperatureandhighpressure.Soit’sveryimportanttoensurethebladequality.Andeveryyear,amongtheaeroaccidents,thebladeoccupiesabigpart.Fortheinspectionoftheblade,itcontainseveryprofil

7、eparameters,suchastheleadingandtrailingedge,thechordlength,themaxthicknessandsoon.Basedonthiscase,thispapertalksaboutthealgorithmofeveryparameters,andhaveexperimentalverificationstoprovethealgorithm.Thefollowingworkhasbeendoneinthispaper:1.Ac