推进式搅拌器桨叶参数优化.pdf

《推进式搅拌器桨叶参数优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第9期120MachineryDesign&Manufacture2014年9月推进式搅拌器桨叶参数优化贾慧灵，齐岩，杜鹏飞，李沼希(1内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头014010；2内蒙古包头市交通运输管理处，内蒙古包头014010)摘要：推进式桨叶参考数据少而陈旧，由此得到的外轮廓形貌欠佳。研究以桨叶宽度系数值为基础，利用Matlab对推进式桨叶的复杂外形进行分析和优化。用高次多项式代替样条插值，拟合得到光滑的曲线，并进行误差分析，发现拟合的7阶多项式曲线的精度优于其他拟合曲线。将优化后的桨叶外形数据保存为PpQ／E可识别文件，导入Pr0／E进行参数化建模．并对桨

2、叶曲面进行高斯曲率分析，表明所建曲面很光顺。为搅拌器的下一步数值仿真分析奠定基础，并为复杂曲面的优化和参数化建模提供一种高效的方法。关键词：推进式桨叶；优化；误差分析；参数化建模中图分类号：TH16；TH122文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)09—0120—03OptimizationandParametricModelingofthePropellAgitatorBladesJIAHui-ling，QIYan，DUPeng-fei，LIZhao-xi(1．InstituteofMechanicalEngineering，InnerMongoliaUniversit

3、yofSciencesandTechnology，InnerMongoliaBaotou014010，China；2．BaotouCommunicationandTransportationManagementBureau，InnerMongoliaBaotou014010，China)Abstract：Referencedataofpropellerbladesarelittleandoutdated，SOtheouterprofileshapeispoor．Inthisstudy，basedonthewidthcoefficientoftheblade，Maflabisusedfor

4、analysisandoptimizationofthebladecomplexshape．High—orderedpolynomialfittingreplacesspineinterpolationtogetasmootherprofilecurve．AccoringtOtheerroranalysis，the7-orderpolynomialcurveisbetter．timizedbladeoutercontourdataaresavedasthefiletypePro／EthatCanidentify．ThefileisimportedintoPro／Etoachievepar

5、ametricmodeling．Gaussiancurvatureanalysisiscarriedoutonthebladesu~Cace，whichindicatesthatthebuildingsuq'aceisverysmooth．hlaysafoundationfornumericalsimulationanalrsisofthestirerinthenextstep．Anefficientwayisprovidedforoptimizationandparametricmodelingofcomplexcurvedsu~Caces．KeyWords：PropellerBlad

6、e；Optimization；ErrorAnalysis；Parameterization；Modeling1引言在桨叶任意半径处的叶片展开宽度b为：n2推进式搅拌器在各种搅拌设备中使用较多，但现有文献中[1]，bi(1)有桨叶模型尺寸的介绍却很少，而且数据参数不全，据此得到的式中：拌器的直径；D厂啪套外径。外轮廓形貌并不理想。数值仿真技术是建立在模型的基础上，研桨叶宽度系数的离散点和三次样条曲线，如图2所示。究推进式搅拌器桨叶的精确建模具有重要意义。推进式搅拌器桨表1桨叶宽度系数K叶的设计关键是桨叶外轮廓的创建，大多数的桨叶是通过样条插Tab．1BladeWidthCoeficient

7、K值由离散点形成外轮廓。针对文献报导的推进式搅拌器桨叶的几KoKlK2K3K4K5K6K7K8K9Klo何数据，研究发现采用样条插值并不是最有效的方法。故使用多项式拟合桨叶外轮廓曲线，并且对拟合曲线进行误差分析，得到0．1820．2240．2600．2820．3100．3200．3220．3080．2760．212O最优阶数的多项式拟合曲线，在此基础上修正离散点，再把优化从曲线图可以看到i在3到6之间的拟合曲线的光滑度欠后并经坐标转