System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() NACA翼型叶片逆向建模方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸_技高网

NACA翼型叶片逆向建模方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

技术编号:44621058 阅读:2 留言:0更新日期:2025-03-17 18:20
本公开提供一种NACA翼型叶片逆向建模方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括对待识别NACA翼型叶片进行叶片扫描,以得到叶片实体模型;对叶片实体模型进行截面轮廓的区域划分,根据各区域面积的值计算出对应的翼型定型参数;根据翼型定型参数输出待识别NACA翼型叶片的型号;根据所述型号对截面轮廓进行放样操作,以生成NACA翼型叶片模型。通过采用面积法对叶片实体模型进行区域面积划分,从而便于根据区域面积分布计算出对应的翼型定型参数,最后根据翼型定型参数即可确定型号,降低了叶片轮廓所带来的误差,只需计算叶片的面积,降低了数据处理量,有效地提高型号识别精准度以及降低翼型叶片逆向建模的数据处理难度。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及翼型叶片,特别是涉及一种naca翼型叶片逆向建模方法、装置、计算机设备和存储介质。


技术介绍

1、叶片是风力机和水轮机的关键元件,naca翼型叶片由于其特殊的结构,在两种机械结构中都得到了广泛使用。在该叶片得到广泛使用的同时,空化和空蚀等原因造成的叶片损伤也逐渐增多,针对这个问题,需要对这些叶片进行逆向建模和再设计。另外,对naca翼型叶片进行逆向建模有助于降低叶片维护成本,提高设计与制造效率。

2、现阶段对于叶片进行逆向设计的研究如下:

3、1、cn117669229a-一种基于翼型参数提取的叶片逆向建模方法及系统,一方面,提出了一种叶片逆向建模方法,先对叶片进行扫描获得叶片多面体模型,再对获得的模型的缺失部分进行填补,并且在填补后对填补区域进行平滑处理获得平滑后的模型,通过以平滑后的模型顶面平面作为“x-o-z”平面,以翼型轮廓前缘的切点作为原点,以翼型弦线为x轴,垂直弦线的方向为z轴,对平滑后的模型进行坐标系对齐,从而获得预处理后的多面体模型,然后通过轮廓线截取和参数提取对预处理后的多面体模型进行识别,获得翼型型号,在轮廓线截取和参数提取中,获得的参数包括了相对厚度、相对弯度和最大弯度相对位置,接着通过获得的翼型型号来引入关键点约束,对轮廓线进行拟合,得到最终轮廓线,通过最终轮廓线重建叶片模型。另一方面,提出了一种基于翼型参数提取的叶片逆向建模系统,包括了扫描模块、预处理模块、识别模块和逆向重建模块,在扫描模块中,通过对叶片进行扫描提取得到叶片多面体模型,在预处理模块中,通过对多面体模型进行填补及坐标系对齐,得到预处理后的多面体模型,在识别模块中,通过对预处理后的多面体模型进行轮廓截取和参数提取来识别最终轮廓线,在逆向建模模块中,通过最终轮廓线重建叶片模型。而在弦线的十等分点处作垂线与轮廓线相交,获得9条线段,依次连接9条线段的中点,从而获得叶片的翼型的中弧线,且通过该方法获得的中弧线具有一定误差,在十等分点处的中弧线误差较小,但在其它位置的误差具有随机性,若个别十等分点误差较大,则有可能导致所获得的最大弯度和最大弯度位置误差较大。

4、2、cn106123725b-校正多维度加工误差的压气机叶片的反求实现方法、cn110781573a-针对航空发动机转子逆向设计的方法、cn114492062a-一种基于非接触式测量的风机叶片逆向重构方法,在对齐阶段,需要依靠叶片的组件或榫头来辅助定位对齐。对齐方法较为复杂,且叶片的组件和榫头在工作时大多作为主要受力件,仅长时间使用后易发生磨损或形变,而导致对齐产生误差。在逆向建模阶段,以曲率提取轮廓线,根据轮廓线方向截取叶片同样受到叶片磨损或形变影响较大。在提取得到参数后,现有方法主要是通过正态分布去除偏离点或求取平均值的方法来对参数进行修正,使用该数据重建的模型更加接近扫描直接获得的模型,没有考虑叶片的正向设计流程,与正向设计的cad模型会有一定差别。

5、3、cn104008257a-一种针对具有复杂曲面的构件的逆向设计方法,其使用的数据量大,计算过程复杂,并且同样没有考虑叶片的正向设计流程,与正向设计的cad模型会有一定差别。


技术实现思路

1、本公开的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种有效提高型号识别精准度以及降低翼型叶片逆向建模的数据处理难度的naca翼型叶片逆向建模方法、装置、计算机设备和存储介质。

2、本公开的目的是通过以下技术方案来实现的:

3、一种naca翼型叶片逆向建模方法,所述方法包括:

4、对待识别naca翼型叶片进行叶片扫描,以得到叶片实体模型;

5、对所述叶片实体模型进行截面轮廓的区域划分,根据各区域面积的值计算出对应的翼型定型参数;

6、根据所述翼型定型参数输出所述待识别naca翼型叶片的型号;

7、根据所述型号对截面轮廓进行放样操作,以生成naca翼型叶片模型。

8、在其中一个实施例中,所述对所述叶片实体模型进行截面轮廓的区域划分,根据各区域面积的值计算出对应的翼型定型参数,包括:对所述叶片实体模型进行截面操作,以得到翼型轮廓。

9、在其中一个实施例中,所述对所述叶片实体模型进行截面操作,以得到翼型轮廓,之后还包括:对所述翼型轮廓进行轮廓曲率操作,以得到翼型弦线分布线;对所述翼型弦线分布线进行垂线操作,以得到经过翼型上下型线的弦线垂线;根据所述翼型弦线分布线以及所述弦线垂线获取翼型轮廓四象分区面积。

10、在其中一个实施例中,所述对所述翼型弦线分布线进行垂线操作,包括:选取所述翼型弦线分布线的中点作为弦线垂线的垂直点。

11、在其中一个实施例中,所述根据所述翼型弦线分布线以及所述弦线垂线获取翼型轮廓四象分区面积,之后还包括:对所述翼型轮廓四象分区面积进行合并积分操作,以得到翼型最大厚度,所述合并积分操作的计算公式满足以下条件:s左上+s左下+s右上+s右下=0.685t,其中,s左上为翼型轮廓四象分区面积中的左侧上方区域面积,s左下为翼型轮廓四象分区面积中的左侧下方区域面积,s右上为翼型轮廓四象分区面积中的右侧上方区域面积,s右下为翼型轮廓四象分区面积中的右侧下方区域面积,t为翼型最大厚度。

12、在其中一个实施例中,所述根据所述翼型弦线分布线以及所述弦线垂线获取翼型轮廓四象分区面积,之后还包括:对所述翼型轮廓四象分区面积进行对差积分操作,以得到翼型最大弯度,所述对差积分操作的计算公式满足以下条件:其中,s左上为翼型轮廓四象分区面积中的左侧上方区域面积,s左下为翼型轮廓四象分区面积中的左侧下方区域面积,s右上为翼型轮廓四象分区面积中的右侧上方区域面积,s右下为翼型轮廓四象分区面积中的右侧下方区域面积,m为翼型最大弯度。

13、在其中一个实施例中,所述根据所述翼型弦线分布线以及所述弦线垂线获取翼型轮廓四象分区面积,之后还包括:对所述翼型轮廓四象分区面积进行单侧差分操作,以得到翼型最大弯度位置,所述单侧差分操作的计算公式满足以下条件:其中,s左上为翼型轮廓四象分区面积中的左侧上方区域面积,s左下为翼型轮廓四象分区面积中的左侧下方区域面积,s右上为翼型轮廓四象分区面积中的右侧上方区域面积,s右下为翼型轮廓四象分区面积中的右侧下方区域面积,p为翼型最大弯度位置。

14、一种naca翼型叶片型号识别装置,包括:翼型叶片采集模块、面积定型处理模块以及翼型叶片逆向生成模块;所述翼型叶片采集模块用于对待识别naca翼型叶片进行叶片扫描,以得到叶片实体模型;所述面积定型处理模块用于对所述叶片实体模型进行截面轮廓的区域划分,根据各区域面积的值计算出对应的翼型定型参数,以得到翼型定型参数;所述翼型叶片逆向生成模块用于根据所述翼型定型参数输出所述待识别naca翼型叶片的型号,以及根据所述型号对截面轮廓进行放样操作,以生成naca翼型叶片模型。

15、一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种NACA翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的NACA翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述对所述叶片实体模型进行截面轮廓的区域划分,根据各区域面积的值计算出对应的翼型定型参数,包括:

3.根据权利要求2所述的NACA翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述对所述叶片实体模型进行截面操作,以得到翼型轮廓,之后还包括:

4.根据权利要求3所述的NACA翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述对所述翼型弦线分布线进行垂线操作,包括:

5.根据权利要求3所述的NACA翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述根据所述翼型弦线分布线以及所述弦线垂线获取翼型轮廓四象分区面积,之后还包括:

6.根据权利要求3所述的NACA翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述根据所述翼型弦线分布线以及所述弦线垂线获取翼型轮廓四象分区面积,之后还包括:

7.根据权利要求6所述的NACA翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述根据所述翼型弦线分布线以及所述弦线垂线获取翼型轮廓四象分区面积,之后还包括:

8.一种NACA翼型叶片型号识别装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种naca翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的naca翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述对所述叶片实体模型进行截面轮廓的区域划分,根据各区域面积的值计算出对应的翼型定型参数,包括:

3.根据权利要求2所述的naca翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述对所述叶片实体模型进行截面操作,以得到翼型轮廓,之后还包括:

4.根据权利要求3所述的naca翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述对所述翼型弦线分布线进行垂线操作,包括:

5.根据权利要求3所述的naca翼型叶片逆向建模方法,其特征在于,所述根据所述翼型弦线分布线以及所述弦线垂线获取翼型轮廓四象分区面积,之后还包括:

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:成思源曾泽鹏蔡家铱何金翰杨雪荣
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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