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参数螺旋桨模型的自动生成
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发布时间:2019-09-20 作者:正脉科工有限元分析 浏览数:2921

在螺旋桨建模中,通常采用非常相似的设计方法。典型地,刀片是基于一组用于倾斜、歪斜、俯仰等的函数来描述的。和配置文件部分定义。附加参数,如叶片数量和螺旋桨直径,然后用于创建最终螺旋桨模型。在这篇文章中,我们将快速了解螺旋桨计算机辅助设计模型快速灵活设计的自动化工作流程,该模型也适用于计算流体力学(计算流体动力学)的自动化形状优化。该过程是完全自动化的,可以分为以下几个子步骤:

 

根据现有数据创建螺旋桨模型

如果现有螺旋桨数据以标准化的方式存储,例如不同半径的偏移表和设计函数的离散数据,参数螺旋桨模型可以通过几个步骤自动导出。对于本文章中的示例和图片无螺旋桨格式(PFF)被选为输入格式。正脉科工允许您加载以PFF格式存储的现有螺旋桨几何图形,并自动将其转换为灵活、鲁棒的计算机辅助设计模型。如果公司使用其他格式,可以选择使用特征定义用于自定义导入例程。

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从现有PFF文件导入的螺旋桨数据,以及归一化弦长下的最终平均线和厚度分布(由NURBS曲面插值)

 

提取曲面和厚度分布

假设我们有一个导入的2D螺旋桨剖面点云,如上图所示。然后,在所有给定半径下,将初步参数截面创建为插值曲线。圆被刻在每个轮廓曲线上,以确定弦的曲率和厚度。

整流罩自动应用于曲面分布,以确保平滑的形状,尤其是在前缘和后缘区域周围。然后,通过两个曲面插值得到的外倾角和厚度分布,以获得关于整个螺旋桨半径的连续定义,即也在单个截面之间。

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螺旋桨叶片功能,由数据生成

所有参数的径向函数都用NURBS曲线插值。每条生成的曲线都被额外参数化,以允许设计者灵活修改。如果需要,任何用户定义的曲线都可以用来替换自动创建的函数。

 

三维螺旋桨模型生成

对于局部截面轮廓,曲面和厚度的插值曲面可以在任何半径相交,以提供局部弦向分布。厚度垂直于弧线偏移,前缘区域接受附加整流罩,后缘关闭。弦长、最大外倾角位置、最大外倾角、最大厚度位置和最大厚度根据设计功能进行调整。

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CAESES中的最终参数螺旋桨模型

通过CAESES的通用刀片功能生成刀片时,会考虑倾斜、倾斜和歪斜。可以设置叶片数量、螺旋桨直径、轮毂半径和延伸长度来完成定义。

 

可变半径圆角

在叶片根部创建半径可变的圆角。分布函数可以是完全定制的,也可以基于根部轮廓的厚度,例如,分别是压力侧和吸力侧轮廓厚度的2/3和1/3。

轮毂和叶片之间的可变圆角

 

导出格式

正脉科工给你一套标准的输出格式,如IGES,STEP,STL或阳伞。对于专有格式CAESES的脚本环境可以再次使用。

 

带边界条件的固体

如果要进行计算流体动力学分析,只需点击几下鼠标,就可以在CAESES中创建包括轴和封闭顶端的实心螺旋桨几何形状。根据特定计算流体动力学代码的需要设置边界和细化区域。最后,可以为单个叶片或整个螺旋桨导出计算域。

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网格划分和计算流体动力学分析的固体领域

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