[发明专利]一种不规则轮廓双曲率外形面整体壁板离散方法

摘要

本发明提出的一种不规则轮廓双曲率外形面整体壁板离散方法，针对不规则轮廓双曲率外形面整体壁板，通过对壁板外形面进行离散，得到排列整齐的离散点集，获取离散点处壁板几何信息，为整体壁板板坯展开计算、延展量计算、喷丸路径规划、喷丸路径工艺参数设计等提供依据，具有重要的使用价值。

主权项

1.一种不规则轮廓双曲率外形面飞机整体壁板离散方法，其特征在于步骤如下： 步骤1：设定离散整体壁板外形轮廓的展向方向向量和弦向方向向量分别沿两个方向在整体壁板外形参考面A^R上截取包络整体壁板外形曲面A^O的外形面包络轮廓Q，具体步骤为：步骤a：设定展向方向向量和弦向方向向量作为外形面包络轮廓Q的参考方向；步骤b：在整体壁板外形参考面A^R上，根据壁板外形曲面A^O的大小，沿着设定的两个方向和对外形参考面A^R进行切割，得到外形面包络轮廓Q，展向边界为E^ST和E^SD，弦向边界为E^CL和E^CR；步骤2：对外形面包络轮廓Q的展向边界线E^ST、E^SD进行m等分离散，得到离散点集{P_i^ST|i=0,1,…，i，…m}，{P_i^SD|i=0,1,…，i，…m}；对弦向边界线E^CL、E^CR进行n等分离散，得到离散点集步骤3：沿展向包络轮廓边界离散点集{P_i^ST}和{P_i^SD}构造弦向截平面组{S_i^C|i=1，2，…，i，…m-1}，具体步骤如下： 步骤a：利用CAD软件计算离散点在展向边界E^ST上的切向量和离散点P_i^SD在展向边界E^SD上的切向量将平移至离散点P_i^SD处，计算得到和二者的角平分线向量步骤b：设与作叉乘运算得向量过点P_i^SD且由和向量确定的平面记为弦向截平面步骤4：沿弦向包络轮廓边界离散点集和构造展向截平面步骤5：计算展向截平面组与整体壁板外形曲面A^O的交线集以及展向截平面组与整体壁板外形面弦向边界E^OL、E^OR的交点集{P_0v}、{P_(m′+1)v}；步骤a：展向截平面与整体壁板外形曲面A^O相交，利用CAD软件功能得到展向离散线段集族步骤b：展向截平面与整体壁板外形面弦向左边界E^OL相交，得到左边界离散点集{P_0v|v=1，2，…，n′，1≤n′≤n-1}；步骤c：展向截平面与整体壁板外形面弦向右边界E^OR相交，得到右边界离散点集{P_(m′+1)v|v=1，2，…，n′，1≤n′≤n-1}；步骤6：弦向截平面组与整体壁板外形曲面A^O相交，利用CAD软件功能得到弦向离散线集族弦向截平面组与整体壁板外形面展向边界E^OT、E^OD相交，得到上边界离散点集{P_u0|u=1，2，…，m′，1≤m′≤m-1}和下边界离散点集{P_u(n′+1)|u=1，2，…，m′，1≤m′≤m-1}；步骤7：外形面弦向左边界线E^OL与展向上边界线E^OT相交得到端点P₀₀，弦向左边界线E^OL与展向下边界线E^OD相交得到端点P_0(n′+1)，弦向右边界线E^OL与展向上边界线E^OT相交得到端点P_(m′+1)0，弦向右边界线E^OL与展向下边界线E^OD相交得到端点P_{(m′+1)(n′+1)}； 步骤8：计算弦向离散线段集族与展向离散线段集族的交点；整体壁板外形面A^O上任一弦向离散曲线段集合中的每条线段与展向离散曲线段集族中的每条展向离散曲线段两两相交，交点组成的集合记为B_u是存在交点的展向位置编号的集合；步骤9：交点P₀₀、P_0(n′+1)、P_(m′+1)0、P_{(m′+1)(n′+1)}与外形面边界离散点集{P_u0|u=1，2，…，m′，1≤m′≤m-1}、{P_u(n′+1)|u=1，2，…，m′，1≤m′≤m-1}、{P_0v|v=1，2，…，n′，1≤n′≤n-1}、P_(m′+1)v|v=1，2，…，n′，1≤n′≤n-1}以及展向离散线和弦向离散线的交点集共同构成整体壁板外形面离散点步骤10：对任一整体壁板外形面离散点提取P_uv所在位置整体壁板几何信息；步骤a：提取P_uv处外形曲面几何信息，包括：坐标值（x_uv，y_uv，z_uv）、极大曲率值极大曲率主方向极小曲率值极小曲率主方向高斯曲率值法向量步骤b：提取P_uv处整体壁板厚度信息。将整体壁板外形面在点P_uv处沿法向量反向延伸得到直线l_uv，与整体壁板内形面A^I相交得到交点P_uv′，P_uv与P_uv′间的距离作为P_uv处整体壁板的厚度t_uv； 步骤11：将整体壁板信息离散为。