基于NURBS的风机叶片的几何造型

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1、山东大学硕士学位论文摘要风机是用于输送气体鲍机械，广泛地应用于航空、造船、汽车、发电厂等各个领域，并在其中发挥着重要作用。开发适合我国国情的尤其适用于微机的CAD系统有着广泛的应用前景。目前，市场上的一些风机CAD系统专用性强；设计计算和计算机绘图的联系不够紧密：智能化、集成化程度不高：使得软件的通用性受到限制，不适合推广。因此，市场需要开发一套通用的风机CAD系统。本课题结合风机企业的设计方法，在往届研究生工作的基础上，采用了NtJRBS曲顽表示方法将各种风机的建模方法统一起来，完成了风枫CAD的图形绘制模块，为整个CAD系统的开发打下了良好的基础。文章首先介绍了风机CAD在国内

2、外的发展情况和NURBS方法的概念，然后对整个系统的设计思想进行了描述，分析了所用到的建模方法。针对叶片造型中存在的叶型数据与建模所需数据不符的问题，推导出叶片初始二维数据向三维数据的转换关系。接下来，具体介绍了NURBs曲线曲面反求的详细算法，并将其用于叶片曲面的构造，完成了叶片的几何建模，并采用OpenGL图形库进行了渲染，最终完成了风机CAD系统的图形绘制模块。系统运用NURBS方法，使得系统能够同时表示自由曲线曲面和解析曲线曲面，将两种曲面统一到一种表示方法上，从而使数据结构得到了简化，降低了开发难度，易于维护，在用NURBS蒙面构造曲面的过程中，提出了一种较为实用的统一节

3、点矢量的方法，使得程序求解效率大幅提高。在NURBS算法的基础上，作者以VisualC++6．0为平台，以OpenGL为渲染库，采用面向对象的c++语言完成了风机CAD系统的图形模块的开发。系统实现了人工设计计算过程的程序自动化，它的应用将提高企业的生成设计效率和产品设计精度，减少人为带来的误差，从而给企业带来更大的效益。关键词：风机：叶片；NURBS；曲面反求：OpenGLABSTRACTVentilatoriswidelyusedinaircraft，shiphulls，cars，powergenerationandotherfields，inwhichitworksasani

4、mportantrole．So，therewillbeawidelyapplicableprospecttodevelopaComputerAidedDesignsystemthatfitourcountry,especiallyfitthePCsystems．Now,someventilatorCADsystemsinthemarketareexclusive．Thecalculationoftheirdesigningisnotcloselyrelatedtothecomputer’sdrawing．Andthelevelofintelligenceandintegration

5、isnotveryhigh．Alltheselimitthegeneralizationofthesystems，makingthemunfitforpopularizing．Basedontheworksofothergraduatesbefore，thispapercombinedthedesigningmethodsoftheventilator·makingenterprise，adoptedthecurvedsurfacerepresentationmethodsofNon-·uniformRationalB··Splinetogeneralizevariousmodel

6、ingmethodsandfinishedthepicture·drawingsystemofventilatorCADsystem，whichbuiltaverygoodfoundationforthewholeCADsystem．Atthebeginning，thispaperintroducedthedevelopingstatusoftheventilatorCADinandoutofourcountry，thendescribedthedesigningrouteforthewholesystemandanalyzedthemodel—buildingmethodthat

7、wouldbeused．Forthedifficultissuethatlaminadataofthelaminasculptarenotsuitabletothedataformodeling，thispapercreatedatransformingmethodtochangetheoriginaltwo-dimensiondataintothree—dimensiondata，consequentlysolvingthisdifficultproblemofla