[发明专利]一种氢氧发动机导管布局及生产的优化方法

权利要求书

1.一种氢氧发动机导管布局及生产的优化方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在发动机数字样机上进行导管三维模装布局设计，建立发动机所有导管的三维模型；

(2)在每个导管三维模型中，沿导管中心线提取相邻直线段间的交点坐标；

(3)利用空间解析几何和空间坐标变换方法计算出每个导管的“YBC”折弯数据，其中Y＝{Y₁，Y₂，…，Y_i，…，Y_n}，Y_i为导管第i次折弯前需往前送出的直线段y_i的长度；B＝{B₁，B₂，…，B_i，…，B_n}，B_i为导管第i次折弯操作完成后，将导管以送出方向为轴逆时针旋转的角度；C＝{C₁，C₂，…，C_i，…，C_n}，C_i为第i次折弯后的导管与剩余导管之间的夹角；

(4)根据每个导管的“YBC”折弯数据表进行导管样件制作生产。

2.根据权利要求1所述的一种氢氧发动机导管布局及生产的优化方法，其特征在于：所述步骤(3)中，计算C_i的方法如下：

(2.1)以直线段y_i和y_i+1的交点为原点，以直线段y_i+1为Y’轴，垂直于直线段y_i+1且指向直线段y_i和y_i‐1交点的直线为X’轴，按右手规则建立空间直角坐标系X’Y’Z’；所述直线段之间的交点均指位于导管中心线上的交点；

(2.2)将三维模型坐标系XYZ下的坐标转换为空间直角坐标系X’Y’Z’下的坐标；

(2.3)C_i满足：

(l_i，m_i，n_i)为直线段y_i的方向向量，(l_i+1，m_i+1，n_i+1)为直线段y_i+1的方向向量。

3.根据权利要求2所述的一种氢氧发动机导管布局及生产的优化方法，其特征在于：所述步骤(3)中，按照如下公式计算Y_i：

Y_i＝L_1,2-R/tg(C₁/2),i＝1

Y_i＝L_i,i+1-R×[1/tg(C_i-1/2)+1/tg(C_i/2)],1<i<n

Y_i＝L_n,n+1-R/tg(C_n/2),i＝n

L_i,i+1为导管中心线上第i个节点和第i+1个节点之间的距离，导管中心线上第i个节点为直线段y_i和y_i‐1之间的交点；R为导管的弯曲半径。

4.根据权利要求2所述的一种氢氧发动机导管布局及生产的优化方法，其特征在于：R＝弯制导管的滚轮半径+导管外径/2。

5.根据权利要求2所述的一种氢氧发动机导管布局及生产的优化方法，其特征在于：所述步骤(3)中，按照如下公式计算B_i:

Z′_i+2为导管中心线上第i+2个节点在Z’下的坐标，X′_i+2为导管中心线上第i+2个节点在X’下的坐标，第i+2个节点为直线段y_i+1和y_i+2之间的交点，当Z′_i+2为正时，Sign(Z′_i+2)＝1，当Z′_i+2为负时，Sign(Z′_i+2)＝-1。

6.根据权利要求2所述的一种氢氧发动机导管布局及生产的优化方法，其特征在于：所述步骤(2.2)中，利用如下公式将三维模型坐标系XYZ下的坐标转换为空间直角坐标系X’Y’Z’下的坐标：

为空间直角坐标系X’Y’Z’下的坐标，为三维模型坐标系XYZ下的坐标，l_kj(k＝1，2，3；j＝1，2，3)为空间直角坐标系X’Y’Z’的第k个轴和三维模型坐标系XYZ的第j个轴的夹角余弦。