风电叶片曲面造型研究.pdf

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1、第26卷第2期2013年3月机电产品开簋与剀新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．26，№．2M甜．．2013文章缩号：1002-6673(2013)02-013-02风电叶片曲面造型研究张富海，尹科洋，李军向(中材科技风电叶片股份有限公司，北京100085)摘要：风电叶片是风力发电机组的关键核心部件之一。其型面是复杂的三维扭曲曲面，由于考虑气动外形参数分布、翼型相容性以及数控加工制造等因素，所以叶片曲面造型至关重要。论文首先介绍曲面分类。重点介绍风电叶片曲面造型及曲面质量检查方法。为提高叶片表面光顺程度，提升叶

2、片模型检验技术．减少叶片外型表面上的些许瑕疵提供指导。关键词：曲面连续性；曲率；高光；叶片；G2曲面中围分类号：TH一39文献标识码：Adoi：10．3969，i．issn．1002—6673．2013．02．005ResearchonSurfaceModelingofWindTurbineBladeZHANGFu-H五,YINKe-Yo盯,g，LI胁矗妇W(SinomatechWindPowerBladeCo．，Ltd．，Be萄iIlg100085，China)Ala出,aet：Rotorbhdeiskeycomponentofwindturbinegenerator．Withitsc

3、omplicated3Dcurvedsurface，rotorbladesurfacemodelingphysanimportantroleconsideringtheaerodynamicparameterdistribution，airfoilcompatibilityandnumericalcontrolm缸m6c响getc．Inthispaper,surfaceclassificationisfirstintroduced；thensurfacemodelingofrotorbladeandsurfacequalitycheckmethodisdiscussedasfocus．A

4、imofthispaperistodisplaySome911ideonimprovingrotorbhdesurfacesmoothness，upgradingrotorblademodelcheckandreducede-fectsofrotorbladesurface．Keywords：surfacecontinuity；curvature；highlight；rotorblade；G2surface0引言曲面造型是指在产品设计中对于曲面形状产品外观的一种建模方法，使用三维CAD软件的曲面指令功能构建产品的外观形状曲面并得到实体化模型，曲面的质量主要由两部分来决定：曲面和曲面之间的

5、连接质量和单个曲面的内部质量11】。风电叶片曲面造型，通常是点、线、面形成121，但这种方法制作忽略曲面的质量。而且也没考虑曲面和曲面直接的连接质量，本文对连续曲面做介绍，然后重点介绍叶片曲面造型及曲面质量检测方法。1曲面简介曲面是一条动线在给定的条件下，空间连续运动的轨迹。曲面的连续性是指相互连接的曲面之间过渡的光滑程度。提高连续性级别可以使表面看起来更加光修稿日期：2012—12—27基金项目：国家863计划课题(2009AA034503)；北京市科技计划课，ll(D111000019110021作者简介：张富海(1982-)，男，内蒙古人，硕士研究生，气动工程师。主要研究方向：风力

6、机叶片空气动力学。滑、流畅。描述曲面的连续性有Go位置连续、G1切线连续、G2曲率连续、G3曲率变化率连续、C,4一曲率变化率的变化率连续，简称G0、G1、G2、G3、C,4曲面醐。G0位置连续是指曲线或任意平面与该曲面的交线处连续，这种连续仅仅保证曲面间没有缝隙接触，而连接处的切线方向和曲率均不一致。这种连续性的表面有一个很尖锐的接缝。属于连续性中级别最低的一种。G1切线连续是指曲线或任意平面与该曲面的交线处处连续。且一阶导数连续，不仅在连接处端点重合。而且切线方向一致。这种连续性的表面不会有尖锐的连接接缝，通常倒角工具生成的过渡面都属于这种连续级别。G2曲率连续是指曲线或任意平面与该

7、曲面的交线处处连续，且二阶导数连续，这种连续不但符和上述两种连续性的特征，而且在接点处的曲率也是相同的。这种连续性的曲面没有尖锐接缝，也没有曲率的突变。视觉效果光滑流畅。通常是制作光滑表面的最低要求。G3曲率的变化率连续是指曲或任意平面与该曲面的交线处处连续，且三阶导数连续，这种连续级别比G2更流畅的视觉效果。G4曲率变化率的变化率连续是指曲或任意平面与该曲面的交线处处连续。且四阶导数连续。这种连续级13·开发与创新·别将比G3计算