机械工程学报

作者：佀传瑞, 成金鑫, 陈志同, 张云, 朱正清, 陈明升

单位：1. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院 北京 100191;2. 北京科技大学机械工程学院 北京 100083;3. 北方工业大学机械与材料工程学院 北京 100144;4. 北京航空航天大学能源与动力工程学院 北京 100191

关键词：参数化方法,椭圆拓扑变换,叶片二维叶型,叶片全生命周期；

叶型参数化方法服务于叶片设计、制造和再制造全生命周期。针对目前叶型参数化方法难以兼顾造型参数几何含义直观和叶型曲率及曲率导数的连续性问题，提出了一种基于椭圆拓扑变换的二维叶型参数化方法。该方法基于椭圆与叶型曲率分布特征与拓扑结构的一致性，通过构造多个拓扑变换使椭圆变形成二维叶型。在变形过程中，建立了叶型主要几何特征参数与造型参数的一一对应关系且自然地保持了椭圆的高阶连续性。为验证该方法的有效性，对不同几何特征的叶型进行了反演验证。结果表明，与现有方法相比，该方法可用更少的造型参数实现更高的拟合精度；反演叶型曲率及曲率的导数均连续变化；反演叶型和原始叶型气动性能保持很好的一致性；改变单个造型参数可直观地改变叶型几何特征。因此，该参数化方法更易设计出低损失高负荷的叶型，传递的设计意图也更易被制造和再制造环节理解使用，有利于保障叶片的最终服役性能。

来源：2023年第7期

《机械工程学报》期刊编辑部

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