基于PRO/E的水力透平转轮实体建模的新方法

利用水力机械二元理论方法设计出一种低比转速混流式水力透平.鉴于采用其他三维造型方法给超低比转速混流式水力透平复杂的转轮叶片三维造型带来的较大误差,基于PRO/E 4.0的曲面处理能力,从叶片木模图提供的数据资料出发,将水平截面图中截线的前缘点与部分后缘点往外移动,采用读入点数据文件的方法建立叶片型面的空间样条曲线模型.为了实现实体模型的精确性,采用合并曲面的方法对叶片上冠、下环及进水边进行修型,构建出更精准的叶片空间型面,克服了以往利用木模图的二维线条直接生成转轮叶片而出现的不正常凹凸现象.利用该几何建模方法可以更进一步提高转轮内部流场数值计算、性能预测以及数控加工的准确性.     

基于PCI总线的图像采集卡的研制

1 问题的提出我国黄河水系的大、中型水力发电厂,由于黄河泥沙含量较高,水轮机转轮在使用一段时间后,汽蚀、磨损十分严重。为保证生产安全、提高生产效率、降低生产成本,必须对水轮机转轮进行及时的修复处理。我院根据我国水电站的实际情况,提出了一种新颖的解决办法,即对水轮机转轮采用转轮固定,用可行走车载修磨机械绕转轮移动,对转轮叶片逐一修复。水轮机转轮的叶面是十分复杂的三维曲面,如果修磨机在修磨叶片前能获得较好的工作位置,将大大提高修磨效率。采用移动机器人视觉导航与定位的方法为小车上的修磨机提供较好的工作位…     

HL638-WJ-84型水轮机增容改造及数值预测

在无合适的新型转轮替代老转轮的情况下,可以采用减少叶片数以及切割叶片出水边的方法得到易于实施的改型转轮,从而达到增容改造目的.运用三维建模软件Pro/E进行建模,ICEM进行网格划分(非结构化网格),选用标准k-ω流模型以及SIMPLEC算法,Fluent 14.5进行水轮机全流道定常模拟计算,可以得到比较准确的水轮机外特性预测结果.水轮机全流动数值模拟计算可以为增容改造方案的可行性提供依据.以HL638-WJ-84型水轮机为研究对象,以减少转轮叶片数且切割出水边为改型方案,数值模拟了不同工况下改型前后水轮机的内部流动.外特性结果表明:改造后水轮机的最优效率区向大流量区域偏移,当转轮运行在限制工况时,改型后转轮出力比改造前增加16.35%.据此方案改造转轮,机组实际增容23%.     

基于PRO/E的混流式水轮机叶片的三维造型

针对混流式水轮机叶片形状的复杂性给其三维实体造型带来的困难,以混流式转轮叶片二维木模图为基础,基于PRO/E软件的三维建模功能,采用从点到线、线到面、面再到体的方法,对混流式水轮机叶片进行三维造型.为了提高造型的准确性,用切割的方法对叶片进水边、上冠及下环进行修型,从而可真实准确地得到木模图所表示的混流式水轮机叶片的三维实体造型.     

三维服装CAD中人体建模综述

在研究当前三维人体数据获取方法和各种三维人体建模方法的基础上，总结三维服装CAD系统中人体模型的建模方法。对多面体建模、基于特征的服装人体曲面建模、参数化的曲面建模、以网格边界线连续为条件的三维人体建模方法作了详细的论述。     

基于solidworks建模的VBA创建曲线曲面设计

介绍了SolidWorks软件的优点;叙述了以SolidWorks为开发平台,应用VBA程序进行曲线曲面建模的方法。通过几个三维零件的建模,分析和讨论了SolidWorks软件的一些特点,并针对关于VBA创建曲线曲面问题提出了相应的解决方法;旨在训练建模思路,提高应用 SolidWorks软件设计能力的目的。     

基于CAD-CFD技术的水力透平转轮设计

依据水力透平转轮的给定参数,运用CAD-CFD理论对水力透平转轮进行水力模型设计与模拟分析.采用CAD技术设计并修正叶片形状;用CFD技术,基于RANS方程,采用标准κ-ε湍流模型,对转轮内部三维流动进行数值模拟,分析其内部三维流动机理,预测水力透平转轮的性能.依据模拟结果和分析其流态、流场分布情况,验证转轮设计的合理...     

叶片式流体机械叶片的数学表示

本文用参数B样条来表示任意四边形网格上的曲面,并给出了曲面偏导数的计算公式,数值实验证明了这种表示方法是合理的、可靠的,插值效果很好.对混流式水轮机HL220转轮叶片工作面的实际应用表明,这种表示方法能够用来表示叶片式流体机械叶片形状,其效果令人满意.     

基于物理约束的玉米叶片建模方法

植物真实感建模与仿真不仅是现代农业科学与植物学领域面临的难点问题之一,也是计算机应用与虚拟现实技术领域的研究热点.而玉米是我国乃至世界范围内重要粮食作物,玉米叶片建模是现代农业虚拟植物领域中面临的重要问题.本文提出一种基于物理约束的玉米叶片三维建模方法,主要针对玉米叶片褶皱特征,建立基于质点弹簧系统的物理约束模型,并提取特征参数建立一种自适应物理约束机制,生成具有复杂形态的玉米叶片模型,并且通过一系列特征参数调控和特征点约束实现一种交互式玉米叶片建模机制,最后基于偏微分方程曲面建模方法构建真实感玉米叶片三维模型,并集成开发相应软件原型系统.结果表明,本文方法以一种自适应机制有效、高效生成具有一定真实感效果的玉米叶片模型,少量参数控制的建模方式使自动化生成大规模玉米三维群体模型成为可能,为虚拟植物领域建模应用提供可用的技术参考和方法工具.     

基于包络面理论的弧面分度凸轮廓面数字化设计

针对弧面分度凸轮轮廓曲面造型困难的问题,提出了一种新的建模方法.基于包络面理论,推导出了弧面凸轮工作曲面的数学模型,以此为基础,应用数学软件Mathematica计算出曲面三维坐标点,并利用UG NX中的曲面造型功能,实现了弧面分度凸轮廓面的数字化设计.通过应用实例,验证了该方法的正确性,为开发弧面分度凸轮CAD/CAM系统奠定了基础.     

基于涡动力学的可逆转轮双向流动诊断及优化设计

为了诊断可逆转轮的三维流场,引入局部涡动力学诊断方法,从叶片对流体做功能力分析过流部件的设计状况。通过对沿流线的截面上总压流的分解,找到对总压流产生不良影响的动力学根源和位置。根据诊断结果,通过在设计中改变叶片的环量分布,对可逆转轮进行了改进,提高了转轮的效率和气蚀性能。可逆转轮数值实验结果表明:在水泵工况,改进前后的转轮效率分别为91.3%和92.1%;在水轮机工况,改进前后的转轮效率分别为91.9%和92.4%;改进后气蚀系数降低了0.012。     

基于涡动力学的可逆转轮双向流动诊断及优化设计

为了诊断可逆转轮的三维流场,引入局部涡动力学诊断方法,从叶片对流体做功能力分析过流部件的设计状况。通过对沿流线的截面上总压流的分解,找到对总压流产生不良影响的动力学根源和位置。根据诊断结果,通过在设计中改变叶片的环量分布,对可逆转轮进行了改进,提高了转轮的效率和气蚀性能。可逆转轮数值实验结果表明:在水泵工况,改进前后的转轮效率分别为91.3%和92.1%;在水轮机工况,改进前后的转轮效率分别为91.9%和92.4%;改进后气蚀因数降低了0.012。     

基于“草图跟踪”的复杂曲面设计方法

介绍了基于原有产品图片资料的三维重建方法,即根据被仿制车型的图片资料,从二维信息中提取三维信息,在三维空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体,重构汽车外形主模型的建模方法·利用CATIA软件中的草图跟踪模块,在3D视角中引入实际车身大小外形草图图像,作为构建车身三维几何模型的基础,依据现有参数化曲面理论和应用软件曲面造型方法,结合产品的外形情况,采用曲面分块车身建模方法,对车身建模和创新设计过程中涉及的关键技术进行了分析·     

水轮机转轮叶片系统动力分析(Ⅱ)——实例分析

考虑到１６结点相对自由度壳元能很好地描述薄壳和厚壳的性质,而且和三维实体单元的联接也相当方便,本文采用该种单元对水轮机叶片进行离散,并通过样条插值获得叶片有限元网格结点的三维坐标。对水轮机转轮叶片系统的动力特性进行了具体的分析计算,得到了各阶固有频率及相应模态。结果表明,水轮机转轮最低若干阶频率的振动是以下环为主的振动,同时指出,对不同阶次的频率,附加质量的影响是不同的。     

三维裙装原型建模方法研究

在分析比较了各种常用的三维建模方法的基础上，提出了运用参数三次样条曲线和双三次曲面建立三维裙装模型。然后，针对裙装各组成部件的三维形态，详细分析了如何运用这里提出的建模方法，进行关键线和关键型值点的选取以及进行曲面拟合的方法。最后，以裙装为例，运用Matlab对方法进行了验证。     

转轮叶片裂纹分析，检测及处理

转轮是水轮机核心部件，转轮的叶片出现裂纹会严重威胁水电厂的安全运行。通过对水轮机转轮叶片进行有限元计算分析，得出应力过于集中通常是叶片裂纹产生的主要原因，此外，叶片也存在设计、制造、运行方面的问题，为此，介绍了水轮机转轮叶片裂纹无损检测的常用方法和一般工艺。     

轴流泵叶片三维边界层计算

采用三维正交曲线坐标系下的动量积分方程预测轴流泵叶片上三维边界层的发展，并且分析了叶片曲率所产生的离心力和转轮旋转所产生的哥氏力对边界层发展的影响。     

有限元法求解转轮内部流场入出口边界的处理

本文基于变分原理,以势函数为未知量,分析了转轮内部流场的入、出口边界条件,并以此为基础导出了 20结点等参元离散后,入、出口边界条件的数学模型,给出了直接三维有限元求解转轮内部流场时,不同的入、出口截面的处理方法及过程。并给出实算结果。     

逆向工程技术在文物保护中的应用方法研究

应用三维激光扫描技术对文物进行三维数字测量或扫描,通过曲面重建和实体重构,建立三维CAD模型,可准确真实地获取反映文物外形的三维数字化信息.讨论了针对不同外形文物采取正向建模与逆向建模的联合建模方法.     

轴流泵叶片三维边界层计算

采用三维正交曲线坐标系下的动量积分方程预测轴流泵叶片上三维边界层的发展，并且分析了叶片曲率所产生的离心力和转轮旋转所产生的哥氏力对边界层发展的影响。