渦輪葉片建模方法

摘 要：渦輪葉片結構相對比較復雜，雖然建模方法有很多，但對于葉片的一般研究需要一種簡潔的三維建模方法，本文通過三維建模軟件UG，進行渦輪葉片的三維建模，模型逼真，可用于葉片的仿真研究。

關鍵詞：葉片；UG；三維建模

發動機中渦輪葉片的工作環境最為復雜，其結構也特別復雜，導致渦輪葉片的建模也十分復雜。渦輪葉片建模比較精確的方法就是掃描葉片的三維數據點信息，導入CAD軟件重新建模，但此方法需要專門的設備來掃面葉片的三維幾何體，而對于一般的研究可能并不需要十分精確的模型，或者無法或者數據信息，此時就需要一種簡潔的三維建模方法。

1 三維建模

UG是一款CAD/CAE/CAM/PDM集成系統，支持三維的參數化產品建模[ 1 ][ 2 ]，是當前國際流行的工業設計平臺。

利用UG進行三維幾何實體的建模。三維建模軟件UG操作簡單，容易熟練掌握，所具有的功能也完全滿足于一般葉片三維模型的繪制，對不精通三維繪圖軟件的人來說是個不錯的選擇，本文通過UG軟件完成了三維葉片的繪制，為需要研究葉片性能的科研人員提供了一種簡潔的模型繪制方法，同時該模型也滿足于一般的性能分析研究工作，為葉片性能分析研究提供方便。

1.1 葉片榫頭及緣板模型

在UG草圖模式下，繪制葉根草圖模型和緣板草圖，如下圖1所示。然后退出草圖進行拉伸制定長度。三維效果如圖2所示。

1.2 葉身模型

在UG草圖模式下繪制葉型草圖，然后進行拉伸到知道長度，拉伸后的三維實體模型如圖3所示。

1.3 葉片三維幾何實體模型

在UG中完成葉片葉身三維實體模型和葉根三維實體模型，需要將這兩部本合成一體，完成三維幾何體的繪制。進入UG的裝配模式下，首先確定榫頭和葉片的安裝位置，分別導入葉身三維實體和葉根三維實體，按照面接觸將葉身三維實體和葉根三維實體配合在一起，保證葉身和葉根完全定位。在UG中裝配完成后的葉片三維幾何模型如下圖4所示。

2 結論

利用UG軟件完成葉片三維幾何體的繪制，利用UG軟件對復雜的三維幾何體分部分繪制，繪制出各部分三維實體模型后進行裝配，組合成一個完整的葉片，此方法雖然比較繁瑣，但比較直接繪制三維實體模型要簡單很多，而且該模型能滿足于一般的葉片研究，有利于科研人員研究葉片性能，研制更高性能我葉片。本文繪制的葉片模型只能滿足一般的研究，而對于更加復雜的模型要求和更精準的葉型信息，還需要不斷完善模型的繪制，需要提供更精準的尺寸和葉型數據來完成葉片實體的建模。

參考文獻：

[1] 王錦紅，邵明.基于UG軟件的參數化建模技術的應用[J].現代制造工程，2003（2）：29-30.

[2] 禹誠.基于UG的產品參數化設計方法[J].中國機械工程，2003，14（S1）：19-21.

作者簡介：高樹偉（1990-），男，中國民航大學，碩士，研究方向為：航空發動機。