渦輪葉片建模方法

摘 要：渦輪葉片結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，雖然建模方法有很多，但對(duì)于葉片的一般研究需要一種簡(jiǎn)潔的三維建模方法，本文通過三維建模軟件UG，進(jìn)行渦輪葉片的三維建模，模型逼真，可用于葉片的仿真研究。

關(guān)鍵詞：葉片；UG；三維建模

發(fā)動(dòng)機(jī)中渦輪葉片的工作環(huán)境最為復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)也特別復(fù)雜，導(dǎo)致渦輪葉片的建模也十分復(fù)雜。渦輪葉片建模比較精確的方法就是掃描葉片的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)信息，導(dǎo)入CAD軟件重新建模，但此方法需要專門的設(shè)備來掃面葉片的三維幾何體，而對(duì)于一般的研究可能并不需要十分精確的模型，或者無法或者數(shù)據(jù)信息，此時(shí)就需要一種簡(jiǎn)潔的三維建模方法。

1 三維建模

UG是一款CAD/CAE/CAM/PDM集成系統(tǒng)，支持三維的參數(shù)化產(chǎn)品建模[ 1 ][ 2 ]，是當(dāng)前國(guó)際流行的工業(yè)設(shè)計(jì)平臺(tái)。

利用UG進(jìn)行三維幾何實(shí)體的建模。三維建模軟件UG操作簡(jiǎn)單，容易熟練掌握，所具有的功能也完全滿足于一般葉片三維模型的繪制，對(duì)不精通三維繪圖軟件的人來說是個(gè)不錯(cuò)的選擇，本文通過UG軟件完成了三維葉片的繪制，為需要研究葉片性能的科研人員提供了一種簡(jiǎn)潔的模型繪制方法，同時(shí)該模型也滿足于一般的性能分析研究工作，為葉片性能分析研究提供方便。

1.1 葉片榫頭及緣板模型

在UG草圖模式下，繪制葉根草圖模型和緣板草圖，如下圖1所示。然后退出草圖進(jìn)行拉伸制定長(zhǎng)度。三維效果如圖2所示。

1.2 葉身模型

在UG草圖模式下繪制葉型草圖，然后進(jìn)行拉伸到知道長(zhǎng)度，拉伸后的三維實(shí)體模型如圖3所示。

1.3 葉片三維幾何實(shí)體模型

在UG中完成葉片葉身三維實(shí)體模型和葉根三維實(shí)體模型，需要將這兩部本合成一體，完成三維幾何體的繪制。進(jìn)入U(xiǎn)G的裝配模式下，首先確定榫頭和葉片的安裝位置，分別導(dǎo)入葉身三維實(shí)體和葉根三維實(shí)體，按照面接觸將葉身三維實(shí)體和葉根三維實(shí)體配合在一起，保證葉身和葉根完全定位。在UG中裝配完成后的葉片三維幾何模型如下圖4所示。

2 結(jié)論

利用UG軟件完成葉片三維幾何體的繪制，利用UG軟件對(duì)復(fù)雜的三維幾何體分部分繪制，繪制出各部分三維實(shí)體模型后進(jìn)行裝配，組合成一個(gè)完整的葉片，此方法雖然比較繁瑣，但比較直接繪制三維實(shí)體模型要簡(jiǎn)單很多，而且該模型能滿足于一般的葉片研究，有利于科研人員研究葉片性能，研制更高性能我葉片。本文繪制的葉片模型只能滿足一般的研究，而對(duì)于更加復(fù)雜的模型要求和更精準(zhǔn)的葉型信息，還需要不斷完善模型的繪制，需要提供更精準(zhǔn)的尺寸和葉型數(shù)據(jù)來完成葉片實(shí)體的建模。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王錦紅，邵明.基于UG軟件的參數(shù)化建模技術(shù)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造工程，2003（2）：29-30.

[2] 禹誠(chéng).基于UG的產(chǎn)品參數(shù)化設(shè)計(jì)方法[J].中國(guó)機(jī)械工程，2003，14（S1）：19-21.

作者簡(jiǎn)介：高樹偉（1990-），男，中國(guó)民航大學(xué)，碩士，研究方向?yàn)椋汉娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)。