[发明专利]一种基于中弧线的叶片整体柔性变形方法

权利要求书

1.一种基于中弧线的叶片整体柔性变形方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取设计叶片离散点

分别获取设计叶片与测量叶片相对应位置的任一组截面线，并提取设计叶片截面线的中弧线，对设计叶片截面线的中弧线进行离散，获得多个离散点；

步骤2、寻找离散点在截面线的最近点p₀及该最近点p₀处的任意向量n₀

取多个离散点中的任一离散点s₀，寻找该离散点s₀在设计叶片截面线的叶盆区域或叶背区域的最近点p₀及该点任意向量n₀；

步骤3、扭转变形计算与截面线变形

计算设计叶片截面线与测量叶片截面线的扭转变形，扭转变形包括旋转矩阵R₁和平移矩阵T₁，以此对设计叶片截面线及中弧线进行1次变形，变形后的设计叶片中弧线点s₁、截面线点p₁、截面线点向量n₁分别表示为：

s₁＝R₁·s₀+T₁

p₁＝R₁·p₀+T₁

n₁＝R₁·n₀

步骤4、翘曲变形计算与截面线变形

计算1次变形后的设计叶片截面线与测量叶片截面线的翘曲变形，翘曲变形包括旋转矩阵R₂和平移矩阵T₂，以此对设计叶片截面线及中弧线进行2次变形，变形后的设计叶片中弧线点s₂、截面线点p₂、截面线点向量n₂分别表示为：

s₂＝s₁+T₂

p₂＝R₂·(p₁-s₁)+T₂+s₁

n₂＝R₂·n₁

步骤5、涨缩变形计算与截面线变形

计算2次变形后的设计叶片截面线与测量叶片截面线的涨缩变形，涨缩变形包括平移矩阵T₃，以此对设计叶片截面线及中弧线进行3次变形，变形后的设计叶片中弧线点s₃、截面线点p₃、截面线点向量n₃分别表示为：

s₃＝s₂

p₃＝p₂+T₃

n₃＝n₂

步骤6、变形位移场计算

6.1、根据步骤3、4、5的结果，将截面线点p₃的变换结果和截面线点向量n₃的变换结果，分别表示为：

p₃＝R₂·R₁·p₀-R₂·R₁·s₀+R₁·s₀+T₁+T₂+T₃

n₃＝R₂·R₁·n₀

6.2、根据步骤6.1获得旋转矩阵分量R与平移矩阵分量T，分别表示为：

T＝-R₂·R₁·s₀+R₁·s₀+T₁+T₂+T₃

R＝R₂·R₁

获得离散点s₀对应的变换矩阵{(R，T)}；

步骤7、利用步骤2至步骤6的方法，获得步骤1设计叶片截面线的中弧线其余离散点对应的变换矩阵，并根据所有离散点的变换矩阵得到该截面线法向的变换矩阵，通过所有离散点的变换矩阵及截面线法向的变换矩阵获得截面线对应位置的变形位移场；

步骤8、根据步骤7获得的变形位移场对设计叶片步骤1所述对应位置的截面线进行变形；

步骤9、利用步骤1至步骤8的方法，遍历设计叶片的所有截面线，对设计叶片的所有截面线进行变形。