宽弦风扇叶片外形在机测量及模型重构技术研究

发布时间：2017-10-26 09:33

  本文关键词：宽弦风扇叶片外形在机测量及模型重构技术研究

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【摘要】：宽弦风扇叶片的制造工艺水平是影响航空涡扇发动机性能的主要因素。由于叶片毛坯使用超塑成型/扩散连接技术制造,存在尺寸偏差,而且叶片采用基于外形模型的五轴数控加工,在加工之前需要进行外形重构。此外叶片测量的数据量大,直接进行数据模型重构,计算量大且效率低,需要对数据进行预处理。本文开展叶片模型测量和模型重构等技术的研究,对改善叶片加工制造工艺、提升叶片质量具有重要意义。主要内容如下:(1)研究了宽弦风扇叶片外形数据采集方法。包括双目视觉法、三坐标法和激光法。通过比对分析测量的结果和测量的效率,确定三坐标法较适合宽弦风扇叶片的测量。(2)研究了宽弦风扇叶片在机测量方法。包括测量型面的获取、测量点的生成以及测量路径的规划等。完成了叶片五轴测量的仿真,并生成测量程序。在Ultrasonic20 linear上完成试验验证。(3)研究了宽弦风扇叶片的曲面重构技术。通过距离、数量和曲率三种方法完成采集数据的简化,并通过ICP经典算法完成叶片测量数据与毛坯CAD模型的配准。通过点线面由下至上的方式构造成NURBS曲面。最后开发了叶片在机检测和模型重构软件模块。
【关键词】：宽弦风扇叶片 在机测量 测量仿真 路径规划 NURBS曲面
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V235.13
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-21
• 1.1 复杂曲面外形数据采集技术研究现状13-14
• 1.1.1 接触式测量技术13
• 1.1.2 非接触式测量技术13-14
• 1.2 测量数据的预处理研究现状14-15
• 1.2.1 数据简化技术14-15
• 1.2.2 测量数据的配准技术15
• 1.3 复杂曲面模型重构技术研究现状15-17
• 1.3.1 参数化曲面重构技术16
• 1.3.2 三角化网格的曲面重构技术16-17
• 1.3.3 隐式曲面重构技术17
• 1.4 UG二次开发研究现状17-19
• 1.5 本文拟开展的主要研究工作19-21
• 第二章 宽弦风扇叶片外形测量方法研究21-33
• 2.1 双目视觉法测量21-24
• 2.1.1 测量设备21-22
• 2.1.2 测量原理22-24
• 2.2 三坐标法测量24-26
• 2.2.1 测量设备24
• 2.2.2 测量原理24-26
• 2.3 激光扫描法测量26-29
• 2.3.1 测量设备26-27
• 2.3.2 测量原理27-29
• 2.4 测量结果及分析29-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 宽弦风扇叶片外形在机测量研究33-47
• 3.1 宽弦风扇叶片外形测量点生成33-36
• 3.1.1 宽弦风扇叶片型面线的获取33-34
• 3.1.2 宽弦风扇叶片测量点的获取34-36
• 3.2 宽弦风扇叶片外形测量路径的规划36-38
• 3.3 宽弦风扇叶片外形测量运动仿真38-42
• 3.4 宽弦风扇叶片外形在机测量试验42-45
• 3.4.1 宽弦风扇叶片测量设备42-43
• 3.4.2 宽弦风扇叶片测量夹具设计43-44
• 3.4.3 宽弦风扇叶片测量试验结果44-45
• 3.5 本章小结45-47
• 第四章 宽弦风扇叶片模型重构及交互式模块设计47-60
• 4.1 宽弦风扇叶片测量数据简化47-51
• 4.1.1 测量数据数量简化47-48
• 4.1.2 测量数据间距简化48-50
• 4.1.3 测量数据曲率简化50-51
• 4.2 宽弦风扇叶片测量数据配准51-53
• 4.2.1 ICP算法概述52
• 4.2.2 宽弦风扇叶片测量配准效果52-53
• 4.3 宽弦风扇叶片外形模型重构53-55
• 4.3.1 NURBS曲线53-54
• 4.3.2 NURBS曲面54-55
• 4.4 宽弦风扇叶片在机测量与模型重构模块化设计55-58
• 4.4.1 UG二次开发常用工具56
• 4.4.2 UG二次开发实现56-58
• 4.4.3 在机测量和模型重构模块实例58
• 4.5 本章小结58-60
• 第五章 总结与展望60-61
• 5.1 总结60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 在学期间发表的学术论文66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐九华;赵正彩;傅玉灿;李志强;邵杰;韩晓宁;袁士平;;钛合金宽弦空心风扇叶片数控切削加工关键技术[J];南京航空航天大学学报;2014年05期

2 王欣;张明明;于晓;章明朝;;应用改进迭代最近点方法的点云数据配准[J];光学精密工程;2012年09期

3 朱德华;;接触式测量技术和非接触式测量技术的融合[J];技术与市场;2012年05期

4 车翔玖;刘杨;赵义武;车娜;高占恒;;基于k-邻域密度的离散点云简化算法与实现[J];吉林大学学报(理学版);2009年05期

5 张恩和;;大涵道比涡扇发动机的研制与设计特点[J];航空发动机;2007年03期

6 王仁芳;张三元;叶修梓;;点模型的几何图像简化法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2007年08期

7 赵欢喜;徐国良;;用反调和平均曲率流实现网格保特征平滑[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年03期

8 梁春华;;未来的航空涡扇发动机技术[J];航空发动机;2005年04期

9 顾耀林,倪彤光;三维空间散乱点集快速曲面重建的研究与实现[J];计算机应用;2005年04期

10 朱玉红;反求工程中的三维测量技术[J];计量技术;2004年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 吴亚鹏;基于双目视觉的运动目标跟踪与三维测量[D];西北大学;2008年

2 王红敏;逆向工程测量技术研究[D];山东大学;2007年

3 聂恒卫;基于激光测量系统的数据测量和数据处理技术研究[D];江南大学;2006年

4 隋金雪;激光测量关键技术及其应用研究[D];东北电力大学;2005年

5 袁平;逆向工程技术的研究与工程应用[D];昆明理工大学;2002年

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本文编号：1098091