涡轮导向叶片参数化特征造型方法地研究

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1、分类号密级注1UDC学位论文涡轮导向叶片参数化特征造型方法研究（题名和副题名）李杰（作者姓名）指导教师姓名范树迁讲师电子科技大学成都何爱杰研究员中国然气涡轮研究院成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称机械工程提交论文日期2009.4论文答辩日期2009.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2009年月日摘要注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号2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及取得的研究成果

2、。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它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谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技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，可以采用

3、影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要涡轮导向叶片是航空发动机的关键零件之一。涡轮导向叶片的设计需要多学科共同协作完成，其中包括了气体动力学、传热学和机械结构学。这些学科在涡轮导向叶片设计中所起的作用各自不同。气体动力学、传热学计算保证发动机的效率达到最大，而机械结构学则是限制导向叶片结构设计的要素。多学科设计的结果必然会导致导向叶片设计周期过长。结构设计作为叶片设计较为重要的部分，目前国内还普遍采用CAD软件最基本

4、的三维设计功能来实现，这在某种程度上限制了设计师的思维表达。因此，涡轮导向叶片造型CAD系统的研究将大大提高涡轮导向叶片设计的效率，并缩短其设计的周期。本文以航空发动机涡轮叶片为研究对象，重点研究了涡轮叶片造型CAD系统的关键技术，完成了如下工作：1．详细研究了基于特征建模的参数化建模和实体建模技术。2．本文研究了涡轮导向叶片的外形造型方法。解决了涡轮导向叶片的叶身截面线拼接问题；提出了缝合法，截面线整体造型法和曲线网格法三种不同的叶身型面造型方法。3．实现了涡轮导向叶片从气动给出的叶片外形数据到

5、叶片外形结构图形的自动化设计。4．本文研究了带复杂内腔的涡轮导向叶片的造型方法。重点研究了由外型截面线插值得到内形截面数据点的变壁厚法。关键词：涡轮导向叶片，结构设计，参数化IABSTRACTABSTRACTTurbineguidevaneisseenasonekeypartoftheaero-engine.Vaningdesignincorporatesthedisciplinesthermo-/aerodynamicsandstructuralmechanics.Whilethefirston

6、esstriveforadesignwithmaximumefficiencythelatteroneisarestrictingfactor.Multi-dimensionaldesignmaybepartially,whichmakesthestructuraldesignprocesscometobelonger.Asoneofthemostimportantpartsoftheturbineguidevanedesign,presently,domesticbladestructurean

7、alysisisprimarythree-dimensiondesignbasedCADsoftware,whichmakesdesigners’idea-expressionlimited.Therefore,theresearchesofthedevelopmentofturbineguidevanemodelingCADsystemwillimprovethebladedesignefficiencygreatlywhileshortenthebladedesignperiod.Inthis

8、thesis,thekeytechnologiesofturbineblademodelingCADsystemarebasedonthedeepanalysisoftheturbineguidevanemodeling.Thefollowingarelistedworkdoneonthistopic:1.Thetechniqueofparametricdesign,featuremodelingandtheparametricdesignbasedonfeaturemodelin