汽轮机叶片参数化设计关键技术研究

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1、万方数据第12卷第10期2O6年10月计算机集成制造系统ComputerIntegratedIⅥanufacturingSystemsV01．12No．100ct．2O6文章编号：1006—5911(2006)10一1537一06汽轮机叶片参数化设计关键技术研究于红英，唐德威，伞红军(哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：为提高汽轮机叶片的设计质量和设计效率，以Access数据库为核心，利用VC++语言开发了一套基于UG平台的汽轮机叶片参数化设计软件。研究了叶片3维造型及2维工程图绘制的关键技术，给出了叶身造型的关键步骤。为了生成参数化的叶片2维工程图

2、，给出了工程图布局的算法，提出了用优化与样条插值相结合求相贯线的方法和工程图尺寸函数开发的旋转法。应用该项技术开发的叶片设计系统已在某汽轮机厂的叶片设计中得到应用。关键词：汽轮机叶片；参数化设计；旋转法中图分类号：TK263．3文献标识码：AKeytechnologiesofsteam—turbine—blade，sparametricdesignyUHo竹g—yi咒g，TANGDP一训Pi，SANHo以g—J越竹(Sch．ofMechatronicsEng．，HarbinInst．ofTech．，Harbin150001，China)Abstract：Toimproved

3、esignefficiencyandqualityofasteam—turbine—blade，anAccessdatabase—centeredpara—metricdesignsoftwarewasdevelopedbyusingVC++language，whichwasbasedonUGplatform．Keytechnolo—giesofthree—dimensionmodelingandtwo—dimensiondrawingwerestudiedandkeystepsofblade—bodymodelingweregiven．Inordertogeneratep

4、arametricblade，sdrawing，drawinglayoutalgo“thmwasprovidedandamethodtosolveaphaseinertiallinewasputforward，whichcombinedoptimizationwithB—splineinterpolationmethod．Tosatisfytheparamet“cdimensionrequirements，arotationmethodtodevelopdimensionfunctionwaspresented．Thedevelopedsoftwarehasbeenappl

5、iedtothebladedesigninasteamturbinecorporation．Keywords：steam—turbine—blade；parametricdesign；rotationmethod0引言叶片在工程中的应用较广泛，如用在航空发动机、搅拌机、水泵及汽轮机上。因为叶片的型面是空间复杂曲面，设计工作量大、效率低，所以人们对叶片的参数化设计问题进行了大量的探讨。文献[1]根据航空发动机涡轮气冷叶片的结构特点，提出了叶片参数化建模的特征分类形式，／并利用特征造型技术开发了涡轮机叶片的参数化设计系统；文献[2]采用二叉树法与边界表示法共同构造了叶片3维实体

6、，利用openGL图形技术实现了叶片实体的显示。设计者进行叶片参数化造型程序开发时所采用的软件平台各不相同，有的采用UG软件[3“]，有的采用pro／E[5]，还有的采用SolidWords[6]。因为UG欺件提供了丰富的UG／Open应用程序接口(ApplicationProgrammingInterface，API)函数、UG／OpenMenuScript菜单脚本制作及UG／OpenUIStyler用户界面设计，所以本文选用UG软件为开发平台，用VC++6语言开发叶片的参数化设计系统，研究安装在汽轮机隔板上叶片的3维参数化设计及2维参数化设计的关键技术。收稿日期：200

7、5一08—16；修订日期：2005—12一02。Received16Aug．2005；accepted02Dec．2005．作者简介：于红英(1968一)，女，满族，黑龙江勃利人，哈尔滨工业大学机电工程学院副教授，博士，主要从事机械cAD及仿真技术、参数化设计、智能控制等的研究。E—mail：mcadyhy@hit．edu．cn。万方数据计算机集成制造系统第12卷1叶片的结构及参数化设计的基本思想篓篥竺蕊糍嚣尝譬詈霎；辜妻用于汽轮机上的叶片大部分由叶根、叶身和叶据表组成，每一个数据表代表某一类隔板中叶片的冠组成，如