复合弯扭涡轮叶片尾缝的快速建模.PDF

2014年 1月 北 京 航 空 航 天 大 学 学 报 January 2014 第40卷 第 1期 JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics VO1．40 NO．1 复合弯扭涡轮叶片尾缝的快速建模 张宝源 席 平 杨 炯 (北京航 空航天大学 机械T程及A动化学院，北京 100191) 摘 要 ：尾缝是涡轮叶片中的重要冷却结构．为解决复合弯扭叶片尾缝的精确建模 问题并提高其建模效率，提 出了包含尾缝工具体创建和尾缝窗 口创建过程的创成式尾缝快速 建模方法．首先通过 叶身 内外型截面线 自动匹配算法、叶盆 叶背曲线方位判断算法，创建具有 和叶身相同或相近弯扭状况的尾缝工具体．之后借助 自定义 的数据结构记录各组尾缝 窗 口信 息，创建多组不同规格的尾缝窗 口，完成尾缝建模．最后使用 UGOpenAPI工具开发 了尾缝快 速建模程序，并通过实例验证 了所提 出方法的可行性． 关 键 词 ：计算机辅助设计；尾缝 ；复合弯扭涡轮叶片；UGOpenAPI 中图分类号 ：TP391．7；V232．4 文献标识码：A 文 章 编 号：1001—5965(2014)01—0048—06 Rapidmodelingoftrailingedgeslotsinbowed—twistedturbineblade ZhangBaoyuan XiPing YangJiong (SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China) Abstract：Trailingedgeslotsareimportantcoolingstructuresinturbineblade．Inordertorealizethepre— cisemodelingofthesestructuresinbowed—twistedturbinebladeand improvethemodelingefficiency，arapid generativemodelingmethodwasproposed，includingthetoolbodycreation stepandtheslotwindowscreation step．Firstly，thetoolbodywiththesameorsimilarbowed—twistedconditionasthebladewascreatedviathe matchingalgorithm ofinsideandoutsidebladeprofilesandthedirectiondeterminingalgorithm ofpressureand suction sides．Thenthe groupsofslotwindowswith differentsizeswere created by employingspecificdata structuretostorethewindow groupsinformation．Finally，arapidtrailingedgeslotsmodelingprogram wasde— velopedbasedonUG OpenAPI，andthemodelingresultvalidatesthefeasibilityofthemethod． Keywords：computeraideddesign；trailingedgeslots；bowed—twistedturbineblade；UG OpenAPI 前苏联费里鲍夫教授在 20世纪60年代提出了复 1 问题提 出 合弯扭叶片的概念 ，如图2所示．其机理主要是 随着涡轮进 口燃气温度 的不断提高，为 了保