基于NURBS的风机叶片CAD的研究

发布时间：2020-06-10 10:23

【摘要】：风机是机械行业里的常见设备,它广泛的应用于航空、造船、汽车、发电厂等各个领域,在工业生产中发挥着重要作用。众所周知,叶片是风机实现气体输送的核心部件,风机设计的重点在于叶片形状的构造。目前,在叶片造型研究中,运用计算机技术实现叶片曲面设计得到了广泛重视,开发面向中小型企业的风机叶片CAD软件有着良好的市场前景。实际上,虽然市场上出现了关于曲面造型的CAD软件,但真正针对叶片特征进行曲面造型的却很少,并且一些CAD系统的智能化、集成化程度不高,造型结果差强人意,甚至难以保证风机的动力学性能。因此,开发一套通用风机叶片CAD系统势在必行。于是,在结合风机传统设计方法的基础上,课题对风机CAD的诸多技术细节作了深入的研究,并在此基础上,开发了Fan/S CAD 1.0软件,该系统基本能够满足多类型叶片设计的需要。论文对Fan/S CAD系统作了阐述,首先介绍了课题研究的目的和意义,说明了CAD的系统结构;针对造型的数据精度问题,详细讨论了NURBS建模方法的技术细节,分析了不同叶片曲面的结构特点,及造型过程中应采取的程序设计思路;接下来论文对造型叶片的三维显示问题进行了详细的介绍,将包容OPENGL渲染功能的显示技术一一作了说明;数据库技术同样是文章阐述的重点,如何实现对叶片参数的存取操作,以及如何管理用户权限在论文中都有具体的论述;针对叶片下料加工的处理工艺,文章具体介绍了叶片展开算法的实现方法,以及如何在CAD系统中对展开轮廓加以显示;文章最后介绍了关于软件界面的设计原则,并给出了最终的界面设计结果。 Fan/S CAD系统以Visual C++6.0为开发平台,综合运用了多项应用技术,实现了风机叶片设计与计算机的成功结合。该系统大部分功能模块基于底层开发,具有独立的自主知识产权,它的应用填补了市场空白,是提高风机设计质量的有效工具,必将给企业带来可观的经济效益。
【图文】：

对话框,曲面,源位置,对话框

果没有光照，所绘制的三维图形就缺乏立体感，难以感觉到它与二维显示的区别。本系统设置了两个光源以增强曲面光照效果:GLLIGHTO和GLUGHTI。如图3一3所示，拖动对话框滑动条可以改变光源的位置，其实现函数为vodiCOpenGLDC::SetLightDireetion(floatdx，floatd，yfioatdz)。

对话框,风机叶片,类型选择,对话框

面”与一般叶片设计模式不同，它不需要输入叶片设计参数，其目的在于帮助用户根据需要完成特定曲面的设计，从而使用户有更多的设计选择余地，增加了系统的使用效率。界面对话框如图4一2所示。图4一2风机类型选择对话框下面从各种类型风机叶片的一般设计方法入手，分别讨论各自曲面的“预处理”方法，为NURBS造型作好充分基础。4.2轴流式叶片曲面轴流式风机叶片是系统的三条主线程之一，涉及到的叶片曲面往往在空间中扭曲变化，形状十分复杂，而且由于轮毅形状的种类不同，造成叶片曲面与轮毅的相交问题异常复杂1231。针对轴流式叶片的这些特点，系统采用了以下造型思路，如图4一3所示。由图可以看出，整个过程分为三个主要模块，，即“动力学公式计算”、“点坐标转化”、“NURBS建模”模块。首先系统根据应用环境的需要，利用动力学经验公式处理输入参数
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH43

【引证文献】