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CMM采样点对涡轮叶片特征参数检测精度的影响 被引量：4
1
作者 卜昆 张现东 +2 位作者 任帅军 邱飞 田国良 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期767-773,共7页
采样点规划是涡轮叶片三坐标测量的必要步骤,特征参数是涡轮叶片的重要检测内容之一。但目前,采样点分布对涡轮叶片特征参数检测精度的影响研究尚处于空白。针对此问题,给出了涡轮叶片特征参数的计算方法并开发了相应软件;基于杠杆平衡... 采样点规划是涡轮叶片三坐标测量的必要步骤,特征参数是涡轮叶片的重要检测内容之一。但目前,采样点分布对涡轮叶片特征参数检测精度的影响研究尚处于空白。针对此问题,给出了涡轮叶片特征参数的计算方法并开发了相应软件;基于杠杆平衡原理,研究了适用于自由曲线曲面的均匀采样、曲率采样、弦公差采样、加权曲率采样和曲率-弧长采样算法。通过测量仿真与实验,研究了这5种采样算法对涡轮叶片叶型特征参数计算精度的影响;结果表明:采用曲率-弧长采样算法得到的叶型特征参数的计算误差和叶型曲线拟合误差均小于其他4种采样算法。 展开更多
关键词 涡轮叶片 特征参数 中弧线 壁厚 采样
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基于中弧线的叶片蜡模模具型面优化方法 被引量：2
2
作者 张定华 董一巍 +1 位作者 卜昆 窦杨青 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2119-2128,共10页
针对高精度复杂涡轮叶片成形精度难控制的问题,提出了基于叶型中弧线的蜡模模具型腔优化设计方法。对反映中弧线几何特征的参数进行提取与偏差分析后进行逆向迭代,经过对叶型的复原和对叶身的重构,建立优化的蜡模模具型腔,实现了对叶片... 针对高精度复杂涡轮叶片成形精度难控制的问题,提出了基于叶型中弧线的蜡模模具型腔优化设计方法。对反映中弧线几何特征的参数进行提取与偏差分析后进行逆向迭代,经过对叶型的复原和对叶身的重构,建立优化的蜡模模具型腔,实现了对叶片凝固和冷却过程中非线性变形的补偿。与有限元法模具型腔逆向设计方法相比,无需后续复杂的曲面拼接和光顺技术。采用该方法对某型涡轮叶片蜡模模具型面进行优化,使铸件的尺寸误差得到了大幅度降低。数值模拟与实验结果吻合情况良好,经过4次迭代优化,得到的仿真铸件模型与设计模型的二维偏差平均值由优化前的0.350 94 mm降低至0.111 51 mm。 展开更多
关键词 中弧线 几何特征参数 反变形 蜡模模具型面 涡轮叶片 航空发动机
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基于双椭圆弧型中弧线的系列翼型设计方法 被引量：1
3
作者 张森 席德科 +1 位作者 刘治斌 陈宝峰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期40-46,共7页
为了能够方便快捷的设计和修改翼型,采用两段椭圆弧来构造翼型的中弧线,并推导了描述中弧线的方程式。用该方法构造的中弧线光滑连续,且不存在拐点。选用现有翼型的厚度分布,与中弧线分布函数进行叠加,并引入厚度比例因子来实现对厚度... 为了能够方便快捷的设计和修改翼型,采用两段椭圆弧来构造翼型的中弧线,并推导了描述中弧线的方程式。用该方法构造的中弧线光滑连续,且不存在拐点。选用现有翼型的厚度分布,与中弧线分布函数进行叠加,并引入厚度比例因子来实现对厚度的调整,最终得到了一种基于双椭圆弧型中弧线的翼型设计方法,称之为DEA(double ellipse arcs)翼型。选用Clark-Y翼型作为基础翼型,设计了多款DEA翼型,并利用X-foil软件对翼型气动性能进行求解,分别研究了最大相对弯度、最大弯度相对位置、最大相对厚度以及翼型中弧线的形状因子对翼型气动性能的影响。研究表明:增加最大相对弯度,可以提高翼型的升力系数,同时使翼型的升阻特性得到一定的改善;最大弯度位置前移,可以提高翼型在小攻角下的升力系数,同时增加翼型高效升阻比的攻角范围;增加最大相对厚度可以提高翼型的最大升力系数,以及增大失速攻角,同时,高效升阻比的攻角范围也随着翼型最大相对厚度的增大而增加;中弧线前、后缘形状因子对翼型气动性能的影响相对较小。 展开更多
关键词 设计 翼型 数值分析 中弧线 椭圆弧
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汽轮机叶型几何特性及机械特性研究 被引量：1
4
作者 余锐 竺晓程 +3 位作者 沈昕 周代伟 阳虹 杜朝辉 《热力透平》 2014年第1期28-31,共4页
基于Bézier曲线定义的叶型,以曲线间公切线以及公切圆的求解方法为基础,对叶型的原始信息进行逆向工程研究。计算得到了包括叶型前后缘小圆、中弧线、最大厚度、叶栅通道收敛性等在内的详细的几何特性,同时采用积累弦长参数化方法... 基于Bézier曲线定义的叶型,以曲线间公切线以及公切圆的求解方法为基础,对叶型的原始信息进行逆向工程研究。计算得到了包括叶型前后缘小圆、中弧线、最大厚度、叶栅通道收敛性等在内的详细的几何特性,同时采用积累弦长参数化方法,获得了叶型面积、重心、惯性矩等一系列机械特性参数,为新叶型的开发研究奠定重要的基础。 展开更多
关键词 叶型设计 中弧线 计算方法
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基于MLS的航空叶片中弧线提取方法 被引量：8
5
作者 张红影 李启东 +1 位作者 李文龙 王晓兵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期959-964,共6页
航空发动机叶片是高性能航空发动机的核心部件,其几何形状和加工精度对航空发动机的使用性能有很大影响。因其特殊的工作环境和功能要求,一般将其设计加工为变截面、强扭曲、薄壁曲面,其中弧线是表征其几何形状的重要参数之一,如何快速... 航空发动机叶片是高性能航空发动机的核心部件,其几何形状和加工精度对航空发动机的使用性能有很大影响。因其特殊的工作环境和功能要求,一般将其设计加工为变截面、强扭曲、薄壁曲面,其中弧线是表征其几何形状的重要参数之一,如何快速高效地提取叶片截面中弧线参数已成为航空叶片检测中亟待解决的关键问题。为此结合移动最小二乘法(MLS)提取中弧线,该方法首先将叶片二维截面点云进行分段处理,并通过带影响域的移动最小二乘对叶盆、叶背稀疏点进行加密,进而利用等距曲线原理提取航空叶片中弧线参数。同时就中弧线提取算法精度评价和噪声影响进行分析。 展开更多
关键词 航空叶片 中弧线提取 分段等距曲线 移动最小二乘
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一种刚柔混合弦向变弯度机翼后缘设计 被引量：1
6
作者 辛涛 李斌 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2465-2476,共12页
为实现机翼在驱动控制下实现弦向连续弯度变化,同时考虑材料变形能力,提出一种刚柔混合式变后缘翼型。通过对翼型中弧线进行几何分析,建立变弯度构型参数化模型,并以升阻比为优化目标,计算最优的刚性段下弯角度以及柔性段下弯曲线。利... 为实现机翼在驱动控制下实现弦向连续弯度变化,同时考虑材料变形能力,提出一种刚柔混合式变后缘翼型。通过对翼型中弧线进行几何分析,建立变弯度构型参数化模型,并以升阻比为优化目标,计算最优的刚性段下弯角度以及柔性段下弯曲线。利用计算流体力学计算,对比不同攻角下,刚柔混合偏转翼型和传统刚性偏转翼型的升力系数、升阻比等气动特性。以巡航时单位展长所要求升力为优化目标,分别求解低速巡航及降落两种工况下,两种不同后缘翼型的下弯角度及变形方式。对比两种下偏方式的压力分布、速度分布、气流分离位置等流场特性。根据优化构型制造刚柔混合式变后缘机翼模型,并进行变形能力测试。计算结果表明:刚柔混合后缘翼型在同等偏角下,具有更高的升力系数、升阻比,更优的气动特性;而在相同的飞行工况下,刚柔混合后缘翼型下偏角度要求更小,气流分离点更靠后,具有更高的气动效率。通过变形能力试验验证了柔性翼肋结构及蒙皮设计的合理性。 展开更多
关键词 弦向变弯度机翼 翼型中弧线 刚柔混合 升阻比 变后缘机翼模型
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中弧线角度分布对跨音叶栅特性影响研究
7
作者 王进春 曹传军 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期667-675,共9页
中弧线角度分布形式对压气机叶片表面等熵马赫数分布具有重要的影响。为了对比不同压气机叶型的流动特征,采用数值模拟和平面叶栅试验相结合,对两种中弧线角度分布形式的跨音叶型在不同来流工况下的气动特性展开了详细研究。结果表明:... 中弧线角度分布形式对压气机叶片表面等熵马赫数分布具有重要的影响。为了对比不同压气机叶型的流动特征,采用数值模拟和平面叶栅试验相结合,对两种中弧线角度分布形式的跨音叶型在不同来流工况下的气动特性展开了详细研究。结果表明:在设计点,前加载配合均匀加载的中弧线角度分布叶型能够消除叶片吸力面的局部超音区,与前加载的中弧线角度分布叶型相比,叶片表面等熵马赫数分布更加饱满。其次,前加载配合均匀加载叶型能够推迟叶片吸力面的涡层失稳,减弱了吸力面分离涡与端壁分离涡的耦合作用,进而改善了端区的流动状况,截面平均总压损失系数降低了8.2%。最后,对非设计工况下两种中弧线角度分布的气动特性进行了分析,随着来流马赫数的降低,两种中弧线角度分布叶型的损失差异逐渐减小,均具有较优的气动性能。来流速度对叶片表面等熵马赫数、损失分布和分离面形状特征影响较小,仅影响叶片表面等熵马赫数和损失数值大小。 展开更多
关键词 轴流压气机 中弧线角度 前加载 数值模拟 叶栅试验
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斜流扩压器任意中弧线造型3维弯扭叶片设计 被引量：1
8
作者 杨元英 安志强 +1 位作者 李杜 黄生勤 《航空发动机》 北大核心 2021年第3期23-28,共6页
为了改善扩压器与叶轮之间的气动匹配,针对斜流/离心叶轮出口复杂的3维流动,以及扩压器叶片不同展向位置气动负荷分布特征,提出基于任意中弧线造型的扩压器3维弯扭叶片设计方法。该方法在根据叶轮出口流场优化扩压器叶片攻角的同时,通... 为了改善扩压器与叶轮之间的气动匹配,针对斜流/离心叶轮出口复杂的3维流动,以及扩压器叶片不同展向位置气动负荷分布特征,提出基于任意中弧线造型的扩压器3维弯扭叶片设计方法。该方法在根据叶轮出口流场优化扩压器叶片攻角的同时,通过对造型截面中弧线任意调整实现扩压器叶片载荷分布和局部流场细节的优化。以某高压比斜流压气机为平台,采用上述方法完成了对其斜流扩压器的改进设计。3维数值模拟结果表明:与原方案相比,扩压器改进后斜流压气机设计点至近喘点范围内效率提升约0.3个百分点,设计点流量基本不变,设计转速喘振裕度增大1.0个百分点,在设计点及近喘点状态下扩压器通道流场均得到了改善,同时改进后扩压器的叶片数由21片减少至19片。 展开更多
关键词 斜流扩压器 3维弯扭叶片 数值模拟 任意中弧线 航空发动机
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