4. 2. 1 :根據(jù)步驟4. 1得到的加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)弧長和在葉背側(cè)弧長，以及 葉身內(nèi)形葉盆線CB弧長S2和葉身內(nèi)形葉背線FG弧長Sl，計(jì)算得到加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的 起始段弧長和終止段弧長，以及加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的起始段弧長和終止段弧長；
[0097] 加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的起始段弧長和終止段弧長L為：
[0099] 加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的起始段弧長和終止段弧長L'為：
[0101] 步驟4. 2. 2 :根據(jù)葉身內(nèi)形葉盆線CB的兩端點(diǎn)坐標(biāo)，以及加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的 起始段弧長和終止段弧長L，得到加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的中心點(diǎn)起點(diǎn)P4坐標(biāo)和中心點(diǎn)終點(diǎn) P3坐標(biāo)；
[0102] 根據(jù)葉身內(nèi)形葉背線FG的兩端點(diǎn)坐標(biāo)，以及加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的起始段弧長 和終止段弧長L'，得到加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的中心點(diǎn)起點(diǎn)Pl坐標(biāo)和中心點(diǎn)終點(diǎn)P2坐標(biāo)；
[0103] 步驟4. 2. 3 :根據(jù)加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的中心點(diǎn)起點(diǎn)坐標(biāo)和中心點(diǎn)終點(diǎn)坐標(biāo)，以 及加強(qiáng)筋桁架非焊接弧長S'和加強(qiáng)筋桁架焊接弧長S，得到加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的其余中 心點(diǎn)坐標(biāo)；例如，在葉盆側(cè)，以起始點(diǎn)P4為起點(diǎn)，非焊接弧長S'為間距弧長，得到下一個(gè)桁 架中心點(diǎn)坐標(biāo)；從得到的桁架中心點(diǎn)起，焊接弧長S為間距弧長，得到再下一個(gè)桁架中心點(diǎn) 坐標(biāo)，依次計(jì)算直至葉盆側(cè)桁架中心點(diǎn)終點(diǎn)P3,得到葉盆側(cè)全部桁架中心點(diǎn)坐標(biāo)；
[0104] 根據(jù)加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的中心點(diǎn)起點(diǎn)坐標(biāo)和中心點(diǎn)終點(diǎn)坐標(biāo)，以及加強(qiáng)筋桁架 非焊接弧長s'和加強(qiáng)筋桁架焊接弧長S，得到加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的其余中心點(diǎn)坐標(biāo)；例 如，在葉背側(cè)，以起始點(diǎn)Pl為起點(diǎn)，焊接弧長S為間距弧長，得到下一個(gè)桁架中心點(diǎn)坐標(biāo)；從 得到的桁架中心點(diǎn)起，非焊接弧長S'為間距弧長，得到再下一個(gè)桁架中心點(diǎn)坐標(biāo)，依次計(jì)算 直至葉背側(cè)桁架中心點(diǎn)終點(diǎn)P2,得到葉背側(cè)全部桁架中心點(diǎn)坐標(biāo)；
[0105] 步驟4. 2. 4 :按照加強(qiáng)筋桁架的結(jié)構(gòu)要求將加強(qiáng)筋桁架在葉盆、葉背側(cè)的中心點(diǎn) 依次相連，得到加強(qiáng)筋桁架中心線；
[0106] 本實(shí)施例中加強(qiáng)筋桁架呈S分布，葉盆側(cè)起始點(diǎn)P4與對(duì)應(yīng)的葉背側(cè)起始點(diǎn)Pl連 成直線段，依次將其余相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)連成直線，為桁架中心線；
[0107] 步驟4. 3 :將加強(qiáng)筋桁架中心線按照加強(qiáng)筋桁架壁厚擴(kuò)展，得到加強(qiáng)筋截面線，如 圖14所示；
[0108] 本實(shí)施例中，為了更精確的確定加強(qiáng)筋桁架，采用以下方法得到加強(qiáng)筋截面線：
[0109] 對(duì)于加強(qiáng)筋桁架中心線中的焊接中心線段，向葉身內(nèi)側(cè)偏置等距偏置tl，以得到 的偏置線與相應(yīng)的加強(qiáng)筋桁架中心線作為對(duì)應(yīng)加強(qiáng)筋截面線的兩側(cè)邊；
[0110] 對(duì)于加強(qiáng)筋桁架中心線中的非焊接中心線段，如P1P4,采用加強(qiáng)筋桁架中心線分 別繞線段兩端點(diǎn)Pl和P4旋轉(zhuǎn)的方式得到對(duì)應(yīng)加強(qiáng)筋截面線的相互平行的兩側(cè)邊，旋轉(zhuǎn)角 度為
[0112] 其中N為對(duì)應(yīng)加強(qiáng)筋桁架中心線段的長度，例如P1P4的線段長度，t2為對(duì)應(yīng)位置 加強(qiáng)筋桁架的壁厚。
[0113] 步驟4. 4 :利用葉身外形截面線K2至K(N-I)對(duì)應(yīng)的加強(qiáng)筋截面線通過實(shí)體造型 構(gòu)造加強(qiáng)筋實(shí)體，如圖15所示。
[0114] 步驟5 :將加強(qiáng)筋實(shí)體和葉身內(nèi)形實(shí)體作布爾差運(yùn)算，得到空心實(shí)體，如圖16所 示；將空心實(shí)體和葉身外形實(shí)體作布爾差運(yùn)算，得到空心葉片模型。
[0115] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例 性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨 的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有桁架式內(nèi)腔加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的空心葉片建模方法，其特征在于：包括以下步 驟： 步驟1 :建立葉身外形3D模型，將葉身外形截面線劃分為葉身外形前緣、葉身外形葉背 線、葉身外形葉盆線和葉身外形尾緣；取葉身空腔頂部對(duì)應(yīng)的葉身外形截面線K1、處于葉 身空腔范圍內(nèi)的葉身外形截面線、葉身空腔底部對(duì)應(yīng)的葉身外形截面線KN依次共同組成N 條葉身空腔區(qū)域的葉身外形截面線Ki，i= 1，2，-·，Ν; 步驟2 :對(duì)于葉身外形截面線Κ2至K(N-l)，采用以下方法構(gòu)造對(duì)應(yīng)的葉身內(nèi)形截面 線： 將葉身外形葉背線和葉身外形葉盆線分別向內(nèi)等距偏置Ti，得到葉身內(nèi)形葉背線和葉 身內(nèi)形葉盆線，Ti是葉身外形截面線與葉身內(nèi)形截面線之間的壁厚值； 由葉身外形葉背線和葉身外形葉盆線依據(jù)管道法創(chuàng)建中弧線，將中弧線向兩側(cè)等距偏 置tl/2,得到中弧葉背偏置線和中弧葉盆偏置線，tl為加強(qiáng)筋焊接處壁厚； 中弧葉盆偏置線與葉身外形前緣交于點(diǎn)A，與葉身內(nèi)形葉盆線交于點(diǎn)B和C，與葉身外 形尾緣交于點(diǎn)D;中弧葉背偏置線與葉身外形前緣交于點(diǎn)E，與葉身內(nèi)形葉背線交于點(diǎn)F和 G，與葉身外形尾緣交于點(diǎn)Η; 得到的葉身內(nèi)形截面線由葉身外形尾緣HD、中弧葉盆偏置線DC、葉身內(nèi)形葉盆線CB、 中弧葉盆偏置線ΒΑ、葉身外形前緣ΑΕ、中弧葉背偏置線EF、葉身內(nèi)形葉背線FG、中弧葉背偏 置線GH依次相連組成； 對(duì)于葉身外形截面線Κ1和ΚΝ，采用以下方法構(gòu)造對(duì)應(yīng)的葉身內(nèi)形截面線： 由葉身外形葉背線和葉身外形葉盆線依據(jù)管道法創(chuàng)建中弧線，將中弧線向兩側(cè)等距偏 置tl/2,得到中弧葉背偏置線和中弧葉盆偏置線；中弧葉背偏置線與葉身外形尾緣以及葉 身外形前緣交于點(diǎn)L和M，中弧葉盆偏置線與葉身外形尾緣以及葉身外形前緣交于點(diǎn)P和 Q； 得到的葉身內(nèi)形截面線由中弧葉背偏置線LM、葉身外形前緣MQ、中弧葉盆偏置線QP、 葉身外形尾緣PL依次相連組成； 步驟3 :對(duì)步驟2得到的葉身內(nèi)形截面線通過實(shí)體造型構(gòu)造葉身內(nèi)形實(shí)體； 步驟4 :構(gòu)造加強(qiáng)筋桁架實(shí)體： 步驟4. 1 :根據(jù)加強(qiáng)筋桁架非焊接弧長S'、加強(qiáng)筋桁架焊接弧長S以及加強(qiáng)筋桁架數(shù) 目，計(jì)算加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)弧長和在葉背側(cè)弧長； 步驟4. 2 :對(duì)于葉身外形截面線K2至K(N-1)對(duì)應(yīng)的葉身內(nèi)形截面線，采用以下方法建 立加強(qiáng)筋桁架中心線： 步驟4. 2. 1 :根據(jù)步驟4. 1得到的加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)弧長和在葉背側(cè)弧長，以及葉身 內(nèi)形葉盆線CB弧長和葉身內(nèi)形葉背線FG弧長，計(jì)算得到加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的起始段弧 長和終止段弧長，以及加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的起始段弧長和終止段弧長； 步驟4. 2. 2 :根據(jù)葉身內(nèi)形葉盆線CB的兩端點(diǎn)坐標(biāo)，以及加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的起始 段弧長和終止段弧長，得到加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的中心點(diǎn)起點(diǎn)坐標(biāo)和中心點(diǎn)終點(diǎn)坐標(biāo)；根 據(jù)葉身內(nèi)形葉背線FG的兩端點(diǎn)坐標(biāo)，以及加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的起始段弧長和終止段弧 長，得到加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的中心點(diǎn)起點(diǎn)坐標(biāo)和中心點(diǎn)終點(diǎn)坐標(biāo)； 步驟4. 2. 3 :根據(jù)加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的中心點(diǎn)起點(diǎn)坐標(biāo)和中心點(diǎn)終點(diǎn)坐標(biāo)，以及加 強(qiáng)筋桁架非焊接弧長S'和加強(qiáng)筋桁架焊接弧長S，得到加強(qiáng)筋桁架在葉盆側(cè)的其余中心點(diǎn) 坐標(biāo)；根據(jù)加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的中心點(diǎn)起點(diǎn)坐標(biāo)和中心點(diǎn)終點(diǎn)坐標(biāo)，以及加強(qiáng)筋桁架非 焊接弧長s'和加強(qiáng)筋桁架焊接弧長S，得到加強(qiáng)筋桁架在葉背側(cè)的其余中心點(diǎn)坐標(biāo)； 步驟4. 2. 4 :按照加強(qiáng)筋桁架的結(jié)構(gòu)要求將加強(qiáng)筋桁架在葉盆、葉背側(cè)的中心點(diǎn)依次 相連，得到加強(qiáng)筋桁架中心線； 步驟4. 3 :將加強(qiáng)筋桁架中心線按照加強(qiáng)筋桁架壁厚擴(kuò)展，得到加強(qiáng)筋截面線； 步驟4. 4 :利用葉身外形截面線K2至K(N-l)對(duì)應(yīng)的加強(qiáng)筋截面線通過實(shí)體造型構(gòu)造 加強(qiáng)筋實(shí)體； 步驟5 :將加強(qiáng)筋實(shí)體和葉身內(nèi)形實(shí)體作布爾差運(yùn)算，得到空心實(shí)體；將空心實(shí)體和葉 身外形實(shí)體作布爾差運(yùn)算，得到空心葉片模型。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有桁架式內(nèi)腔加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的空心葉片建模方法，其特 征在于：步驟4. 3中，對(duì)于加強(qiáng)筋桁架中心線中的焊接中心線段，向葉身內(nèi)側(cè)偏置等距偏置 tl，以得到的偏置線與相應(yīng)的加強(qiáng)筋桁架中心線作為對(duì)應(yīng)加強(qiáng)筋截面線的兩側(cè)邊；對(duì)于加 強(qiáng)筋桁架中心線中的非焊接中心線段，采用加強(qiáng)筋桁架中心線分別繞線段兩端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的方 式得到對(duì)應(yīng)加強(qiáng)筋截面線的兩側(cè)邊，旋轉(zhuǎn)角度為其中N為對(duì)應(yīng)加強(qiáng)筋桁架中心線段的長度，t2為對(duì)應(yīng)位置加強(qiáng)筋桁架的壁厚。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有桁架式內(nèi)腔加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的空心葉片建模方法，其特征 在于：步驟1中，根據(jù)空腔區(qū)域與葉身外形頂截面的距離D1，截取距離葉身外形頂截面D1 的葉身外形截面線為K1，根據(jù)空腔區(qū)域與葉身外形底截面的距離D2,截取距離葉身外形底 截面D2的葉身外形截面線為KN。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種具有桁架式內(nèi)腔加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的空心葉片建模方法，通過構(gòu)造葉片葉身外形和內(nèi)形的3D模型，然后在內(nèi)形葉身中空范圍內(nèi)構(gòu)造光滑的加強(qiáng)筋實(shí)體，最后布爾差運(yùn)算獲得最終空心葉片。該方法解決了現(xiàn)有桁架式空心葉片設(shè)計(jì)中加強(qiáng)筋桁架位置和形狀計(jì)算誤差較大、計(jì)算復(fù)雜繁瑣、不能保證加強(qiáng)筋從頂截面到底截面平滑過渡、前緣和尾緣兩端向加強(qiáng)筋桁架平滑過渡等問題，通過使用此方法，可以在較低的計(jì)算機(jī)硬件條件下，得到加強(qiáng)筋桁架較精確的布局。而且本方法對(duì)三維軟件的平臺(tái)沒有限制，可以運(yùn)用此方法在多種軟件平臺(tái)上進(jìn)行桁架式空心葉片設(shè)計(jì)。
【IPC分類】G06T17/00, G06F17/50
【公開號(hào)】CN105302989
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510783304
【發(fā)明人】莫蓉, 邢麗民, 李璐
【申請(qǐng)人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月16日