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1、第37卷第2期大连海事大学学报Vol.37No.22011年5月JournalofDalianMaritimeUniversityMay,2011文章编号:1006-7736(2011)02-0017-04基于MATLAB和ProE的螺旋桨三维建模吴利红,董连斌,许文海(大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连116026)摘要:为满足螺旋桨设计效率和现代制造的精度要求,提出能.为满足设计中不断改进、制造中节约成本、一次一种快速生成螺旋桨三维模型的方法.采用MATLAB语言成型的需求,三维螺旋桨建模技术得到了广泛应用,编程,依据螺旋桨二维制图的投影关系和螺旋桨设计
2、参数,[1-2][3]已采用ProEngineer、Solidworks、UG-GRIP、在MATLAB中计算出螺旋桨桨叶叶面特征点的空间笛卡尔[4]MDT、AutoCAD等软件实现螺旋桨三维建模.坐标,利用MATLAB绘制螺旋桨桨叶的三维曲线.最后,将三维螺旋桨建模的关键问题是较难准确、快速三维螺旋桨叶面特征点的空间坐标导入ProE,生成三维实得到螺旋桨叶切面的空间笛卡尔坐标.螺旋桨桨叶体螺旋桨.该方法可使繁琐、复杂、重复和容易出错的螺旋桨三维建模过程变得准确易行.是自由曲面螺旋面的一部分,无法用函数形式关键词:螺旋桨;三维建模;MATLAB;ProE表示该
3、类曲面,而只能通过螺旋桨的叶切面型值,采中图分类号:U664.31文献标志码:A用曲线拟合法,并经过复杂的投影换算关系才能获得螺旋桨叶面的拟合曲面.编制程序是满足设计要3Dmodelingofshippropellerbased求,实现繁琐、重复、容易出错工作的较好选择.当前onMATLABandProE常用的螺旋桨三维空间点生成方法有Excel表格[2][4]WULihong,DONGLianbin,XUWenhai法、VC++和VB可视化编程法及三维建模软[2]件的二次开发.(MarineEngineeringCollege,DalianMaritime
4、University,为使程序通用化强,容易实现,本文基于MAT-Dalian116026,China)LAB强大通俗的编程语言[5],实现从输入螺旋桨参Abstract:Tosatisfythedemandsofdesignefficiencyandmanu-数、匹配螺旋桨叶切面轮廓、型值数据库到螺旋桨切facturedecision,afastandsimplewaywaspresentedtomodel面二维坐标值和螺旋桨切面三维空间笛卡尔坐标值3Dpropeller.3Dspacecartesiancoordinatesofeveryvanepro-一次性生成
5、的数值计算程序,并利用MATLAB的filewithMATLABprogrammingwereobtainedaccordingtothe三维图形功能,绘制螺旋桨的三维空间曲线.最后,projectionof2Ddrawingandthedesignparametersofpropeller,将三维空间点导入ProE,快速生成螺旋桨三维实体and3DcurvesofpropellerbladewithMATLABwererendered.模型.该方法使得复杂的螺旋桨制图变得准确易行.Finally,3Dfeaturepointspacecoordinateswerei
6、mportedtoProEsoastobuilda3Dsolidpropeller.Theproposedmethod1螺旋桨曲面型值的计算canmake3Dpropellermodelingwhichistrival,complex,re-petitiveanderror-prone,moreaccurateandfeasible.螺旋桨叶切面的二维坐标值是通过螺旋桨桨叶Keywords:Propeller;3Dmodeling;MATLAB;ProE与同轴圆柱面相交的螺旋面经过复杂投影得到的近似值,其投影关系如图1所示.相交得到指定半径处有厚度的三维螺旋面.将其
7、沿着最大厚度伸展开即0引言得到各个切面构成的螺旋桨伸张轮廓图,将此切面螺旋桨是船舶的主要推进器,其设计性能和制沿着-Z轴投影,得到螺旋桨的正投影图;沿着右侧造精度直接决定船舶的快速性、机动性、噪声等性投影得到其侧投影图.反之,根据螺旋桨的二维切面收稿日期:2010-11-23.基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助(2009QN022);国家自然科学基金资助项目(51009016).作者简介:吴利红(1978-),女,江西上饶人,博士,讲师,E-mail:wlh@dlmu.edu.cn.18大连海事大学
