三元叶片型面造型对离心压缩机叶轮气动性能影响的数值研究

以某一离心压缩机中的任意曲面叶轮为研究对象,将其“直纹面化”以降低制造成本,同时研究发现,直纹面化处理后任意空间曲面三元叶轮的气动性能下降。为了提升直纹面叶轮的气动性能,通过设计8+1套改型设计方案、调整叶片型线控制点、改变叶片前缘及尾缘坐标,并借助流体计算软件Numeca进行了数值模拟,由此求得了性能曲线及内部流场。结果显示:当直纹面叶轮叶片进口安装角扩大时,气动性能明显下降,反之亦然; 当直纹面叶轮叶片出口安装角扩大时,压比的提升较为明显,叶片出口安装角缩小时,效率的改善更为显著; 综合改进叶片前缘与尾缘的型线,可使直纹面叶轮的气动性能显著提高。研究表明,直纹面叶轮气动性能对叶片型线变化非常敏感,通过适当地改进型线可以有效提升直纹面叶轮的气动性能,使之不低于原任意曲面叶轮的气动性能。     

基于能量法的曲面节点整体插入算法

提出了一种基于逼近与插值相结合的曲面构造法 .阐述了一种基于能量法的曲面节点整体插入算法 ,将它运用于初始曲面的构造 ,并在自行开发的面向数控加工的曲面造型系统中实现 .实践表明 ,这种算法能够一次性求出曲面上的所有未知节点 ,并使曲面具有较好的光顺性能 .     

直纹面整体叶轮展成电解加工关键问题研究

分析了整体叶轮的加工现状及具有直纹型面叶片整体叶轮的展成电解加工运动和数据处理方法;给出了数控展成加工多轴联动的实现原理及编程参数的计算方法,编写了计算机辅助编程软件,生成了用于实际加工的数控指令,并通过加工试验生产出了合格零件且在航空发动机中装机使用。     

压气机整体叶轮模具CAD/CAM技术研究与实现

研究小型车用涡轮增压器压气整体叶轮模具的CAD／CAM一体化系统,利用自由曲面成型法进行压气机叶型设计,并利用五轴加工技术实现叶轮加工过程,该系统满足了小型车用增压器产品系列化对造型和编程系统参数化的要求,运用该该系统编制了直径120mm的压气机叶轮的五轴加工程序,并成功地进行了叶轮加工。     

风扇叶轮整体精密压铸模的计算机辅助造型

论述在设计制造高精度的整体叶轮压铸模的过程中,采用的计算机辅助造型和数控加工的工艺方法,成功的实现了某产品叶轮制造的国产化。     

CAD/CAM的CAI设计及应用

CAD／CAM技术的发展使得《CAD／CAM》课程成为高校本科教学的重要课程,设计良好的CAD／CAM CAI课件已成为当务之急。     

基于能量法的截面曲线自动形状修改算法

提出了一种基于能量法的截面曲线自动形状修改算法．这种算法在保证截面曲线整体能量最小的基础上,对截面曲线所有节点同时进行调整．实践表明,本算法不仅能较迅速地消除因数据点误差带来的截面曲线不光顺现象,提高曲面的光顺性;而且能通过控制截面曲线节点的调整量,达到控制曲面修改量的目的．该算法已在自行设计的面向数控的曲面造型系统中实现     

基于B曲线插值约束的曲面变形技术

在CAD／CAS领域,随着基于样条曲线的模型逐渐成为主导趋势,进一步带动了高度自由曲面建模技术的发展．目前有关曲面的大量的研究致力于从标准显式曲面的几何参数生成到隐式曲面的基于边界的挤压变形处理,并产生了一系列有效的算法．然而,其繁琐的几何参数输入、过于复杂的数学计算局限了设计者的使用．笔者描述了直观、自然的自由曲面绘制,以及基于曲面上B样条曲线插值约束的曲面变形技术,从而进一步高效地实现了自由曲面的整体修改操作,并通过实验检验了其高效性．     

虚拟制造环境下的CAM集成技术研究

ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ／ＭＰＳ（加工过程仿真）是虚拟制造的关键技术。本系统针对非回转体零件,基于ＳＴＥＰ标准,利用商品化ＣＡＤ／ＣＡＭ软件——Ｐｒｏ／Ｅ为平台,在完成ＣＡＭ与ＣＡＤ、ＣＡＰＰ、ＭＰＳ信息集成的基础上,利用Ｐｒｏ／Ｅ的加工功能实现加工过程的自动化,并为加工过程仿真与ＮＣ代码仿真提供信息需求。本ＣＡＭ系统通过获取ＣＡＤ的零件建模信息,ＣＡＰＰ的工艺规划信息,对Ｐｒｏ／Ｅ的ＣＡＭ信息获取进行重新设计,对Ｐｒｏ／Ｅ的加工功能进行二次开发,实现ＣＡＭ与ＣＡＤ、ＣＡＰＰ、ＭＰＳ的无缝集成,完成零件的自动加工过程仿真,大大减少了工程技术人员的工作量。实际应用表明：此方法集成度高、柔性大。     

基于Pro/Engineer的双流道式叶轮三维实体造型

针对双流道式污水泵叶轮传统设计方法存在的不足,提出利用Pro/Engineer软件对该类型泵叶轮进行三维实体造型设计的一种方法.在该设计方法中,采用阿基米德螺旋线为流道中线,在造型过程中编入程序生成流道中线,并对原木模图和流道面积变化规律进行修正,实现对双流道式污水泵叶轮的三维设计.给出设计方法和过程,通过数值模拟与清水条件下用该方法设计出的泵的实测结果对比,表明该三维造型方法设计出的叶轮结构合理,但在输送多相流介质时的效果上还有待于进一步实验验证.     

旋转叶轮三维应力分布及其改善措施

利用三维有限元素法对一个实际叶轮进行计算和分析比较,并提出了保证叶轮运行安全可靠的改进措施．研究的目的在于通过提高叶轮机械的转速来扩大其运用范围,以满足工程改造或减少设备投资的要求．转速增加引起的应力过大的情况可通过叶轮结构的变化来改善．     

一种三维图像表面重建的方法

在计算机立体视觉研究中，主要针对人造场景，提出了一种新的三维表面重建方法。该方法首先对景物的灰度图像进行分割，将景物图像分成各种不同的区域，利用了将立体像对进行边缘特征匹配的结果，并使用各种曲面模型对各区域进行拟合，以求得整个区域内的视差值，再对整个视差图进行自适应平滑，得到了较为满意的结果。     

电火花线切割机加工自由曲面的CAD/CAM软件

用电火花线切割机加工自由曲面时,常规的NC编程无法精确、实时地调整电极丝与工件的相对位置。为此设计了一种CAD/CAM软件,该软件可依据被加工曲面的CAD数据,计算出加工点处电极丝的位置和姿态,并且根据加工点的法线矢量和电极丝的轴心矢量的交叉乘积决定加工点的移动方向,然后自动生成NC指令进行自由曲面的加工。利用这套软件对球面进行了加工实验。结果表明:加工得到的球面与仿真结果基本相似,加工精度取决于放电间隙及切向进给方式。     

用于模具CAD/CAM的交互式二维图形输入系统

本文阐述的交互式二维图形输入系统根据二维图形的构成模式,定义了23种基本构图模型,采用动态数据结构,具有较全面的功能.利用该系统可方便地实现图形的输入、修改和删除.     

Pro／E在凸轮支架造型及模具设计中的应用

Pro／E是目前世界上最为普及的CAD/CKM软件之一,利用该软件可以大幅提高机械设计和加工的质量与效率;本文以凸轮支架为实例,讲述了运用Pro／E软件进行三维建模及模具设计的过程。     

端面凸轮参数化建模与仿真加工

通过用三维软件Pro/E对端面凸轮进行参数化的实体建模,再将模型文件导入到MasterCAM中进行数控仿真加工并获得数控加工代码,以降低端面凸轮回转时螺旋线的直线度误差,提高端面凸轮的端面回转接触精度。通过端面凸轮的参数化设计缩短了该产品的开发周期,提高了设计效率。同时借助三维软件可对端面凸轮的实体建模进行必要的运动仿真,通过观察、分析和判断模拟运动过程实际工作情况,以尽早发现设计过程中存在的缺陷,采用MasterCAM的仿真加工与接触精度的修正,避免了实际加工中的不必要的原材料损耗。为端面凸轮的设计与研究提供了一条新思路。     

面向设计与制造的曲面数据模型

讨论曲面零件信息建模方法,通过建立信息处理、转换模块以连接CAD/CAM。中间数据模型提供了连接不同视域、不同层次特征的中间机制。通过建立中间数据模型,设计者可能交互拾取面体素来定义一个待评估的特征区域,并通过形式化属性的赋值转化中间数据模型为特征模型,实现连接不同抽象层次特征的特征转换。