[发明专利]一种航空发动机转子叶片逆向设计方法

权利要求书

1.一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，通过测量榫头工作面上的数据确定叶片中心坐标系；

然后，测量坐标系下叶片的叶尖到叶根的多个截面数据；

最后，在叶片中心坐标系下拟合叶型数据，处理得到最终叶型。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，所述的通过测量榫头工作面上的数据确定叶片中心坐标系的具体方法为下步骤：

步骤一，在两个榫头工作面上各测量2组数据；

步骤二，每组数据拟合为1条榫头轮廓线，在4条榫头轮廓线各取多个点，然后分别用这些点在两个扫描平面上组成2对轮廓曲线，生成2对轮廓曲线的2条最短距离直线；

步骤三，取2条最短距离直线的2个中点和任意一个2条最短距离直线上的点生成第二基准面；

步骤四，以2条最短距离直线的2个中点和第二基准面的法线生成第三基准面；

步骤五，以前端的最短距离直线的中点为原点生成XY、XZ面

步骤六，XY面与第二基准面的交线为第一交线，XZ面与第三基准面的交线为第二交线，以第一交线为轴将第二基准面旋转与XY面重合，以第二交线为轴将第三基准面旋转与XZ面重合；

步骤七，将最终得到的X轴、Y轴、Z轴和原点确定为叶片的中心坐标系。

3.根据权利要求2所述的一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，所述的确定叶片中心坐标系的具体方法还包括以下步骤：在步骤三之后，分别在2条最短距离直线上任取3个点，用这3个点生成第一基准面，测量第一基准面和第二基准面的夹角，该夹角小于一定角度则进入下一步，否则从步骤一开始。

4.根据权利要求3所述的一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，所述的该夹角小于的一定角度是0.2度。

5.根据权利要求3所述的一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，所述的任取3个点为相对距离较远的3个点。

6.根据权利要求2所述的一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，所述的确定叶片中心坐标系的具体方法还包括以下步骤：在步骤五之后，测量XY面与第二基准面的夹角，测量XZ面和第三基准面的夹角，在步骤六中利用转动两个测量得到的夹角来使得的两个基准面与XY面和XZ面分别重合。

7.根据权利要求2所述的一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，所述的在叶片中心坐标系下拟合叶型数据的具体方法为以下步骤：

步骤一，(优选在UG中将每个截面大致光顺)取叶尖到叶根每个截面的前后2点，沿Y方向经过前后2点作两条射线，然后用三边倒圆作出前后缘；

步骤二，在每个截面叶盆和叶背线上各均布不含前后缘的多个点，依次读取并记录每点坐标的X、Y、Z值；

步骤三，测量各截面的叶片进气边小圆圆心距Y轴距离aq、叶片排气边小圆圆心距Y轴距离ah、叶片弦长b、叶型最大厚度Cmax、叶片进气边小圆半径Cq、叶片排气边小圆半径Ch，平均同一截面的所有aq、ah、b、Cmax、Cq、Ch的值，按平均后的aq、ah、b、Cmax、Cq、Ch对每片叶片进行调整；

步骤四，按照叶片中心坐标系将榫头对齐后，将各测绘片放在同一坐标系；

步骤五，按X坐标相等，将所有叶片分为n个点，将所有叶片的n个点平均，最后按平均后的n个点重新生成截面，该截面即为测绘叶型通过处理后的最终截面。

8.根据权利要求7所述的一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，所述的在叶片中心坐标系下拟合叶型数据的具体方法还包括以下步骤：在拟合叶型数据的步骤一之前，将每个截面做光顺处理后再进行步骤一。

9.根据权利要求7所述的一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，所述的在叶片中心坐标系下拟合叶型数据的具体方法还包括以下步骤：在拟合叶型数据的步骤二中，将每点的X、Y、Z坐标记录在zuobiao.dat文件中，然后用UG导入zuobiao.dat文件来检查坐标正确性。

10.根据权利要求1所述的一种航空发动机转子叶片逆向设计方法，其特征在于，采用三坐标测量法测量坐标系下叶片的叶尖到叶根的多个截面数据。