航空发动机典型结构件参数化设计的研究与应用

【类型】学位论文

【作者】宋玉旺 

【关键词】 航空发动机,特征建模,涡轮叶片,参数化设计

【摘要】基于特征的参数化造型技术是计算机辅助设计（CAD—Computer Aided Design）的重要内容，也是国内外研究和实践的热点。本文分析了航空发动机研制技术(特别是气冷涡轮叶片)的现状，针对航空发动机通用CAD设计软件的局限性，不能实现典型结构件等复杂零件的 CAD模型快速修改等问题，对典型结构件进行了特征和约束的提取以及参数的分析和归纳，展开了航空发动机典型结构件的参数化设计的研究，完成了总体方案设计，并具体实现了气冷涡轮叶片的参数化设计的部分功能。 本文的主要内容包括： 1.对国内外的航空发动机研制技术的发展和现状做了较为系统的研究 。并对参数化设计，特征建模技术和基于特征的参数化设计技术作了简要介绍。 2.深入进行了航空发动机典型结构件参数化设计系统的需求分析和功能分析，并对提出的四种实施方案进行了深入、广泛的讨论，提出了适合需求分析和功能分析的解决方案，以及在此基础上完成了系统的总体功能结构图的设计，以及系统的交互界面和子功能模块的规划和设计。 3由于航空发动机典型结构件参数化设计系统是利用UG系统作为二次开发平台，因此，在本文中对UG系统的各应用模块以及二次开发接口 UG/Open API做了简要的介绍。 4. 涡轮叶片的约束和特征的提取以及参数的分析和归纳。在与设计紧密结合的基础上，将涡轮叶片的特征进行分析、提取、归类，将涡轮叶片分解、抽象为可参数化的几何特征。将涡轮叶片的特征分为三类：叶身基体特征、叶身附属特征和标准件。 另外，将叶身附属特征抽象为一大类特征：封闭的平面截面线沿着导轨的从一个端面到另一个端面的扫成特征。又将叶身附属特征分类为实体类特征和孔类特征。 5. 具体实现了气冷涡轮叶片参数化设计的部分功能。本文还介绍了标准件的定义原则以及针对涡轮叶片的标准件库的建立。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】席平

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