[发明专利]基于割线旋转迭代的航空叶片叶型弦长检测方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于割线旋转迭代的航空叶片叶型弦长检测方法和系统，属于航空叶片叶型检测领域，其中方法包括：将叶型轮廓点集中相距最远的两点之间的连线作为割线，旋转或平移割线使其与叶盆相交，得到前缘点集和后缘点集；通过在前缘点集和后缘点集范围内旋转割线，得到割线与前缘和后缘的切点，计算两个切点之间的距离得到弦长。本发明计算的弦长准确率高，由于叶片的弦长可以控制叶片的尺寸，同时弦长若过短会导致叶片强度降低，进而影响抗撞击能力及叶片的气动性能，所以通过本发明方法检测叶片弦长，可以保证叶片的气动性能与安全性。

技术领域

本发明属于航空叶片叶型检测领域，更具体地，涉及一种基于割线旋转迭代的航空叶片叶型弦长检测方法和系统。

背景技术

航空叶片是航空发动机的核心部件，其长期工作于高温、高压及交变载荷的恶劣情况下，其制造精度将直接影响航空发动机的性能，因而有必要对其进行型面质量检测及控制，而其中弦长作为航空叶片叶型的关键参数，对其进行精确计算就显得尤为重要。

直接测量弦长时，由于弦线的位置难以确定、难以保证叶盆侧与前缘后缘相切、待检测的参数过多，导致直接测量效率很低。

叶片检测时批量很大，出于精度与效率两个角度考虑，目前关于航空叶片叶型弦长的计算，普遍基于构建叶型轮廓凸包的方法，然而其存在着凸包构造复杂的问题，且对于前后缘半径较小的航空叶片，由于前后缘测点接近，其有可能直接删除部分测点，凸包构造错误进而导致弦长计算错误。

叶片的弦长可以控制叶片的尺寸，同时弦长若过短会导致叶片强度降低，进而影响抗撞击能力及叶片的气动性能。因此，现有技术存在弦长计算误差大、进而无法保证叶片的气动性能与安全性的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于割线旋转迭代的航空叶片叶型弦长检测方法和系统，由此解决现有技术存在弦长计算误差大、进而无法保证叶片的气动性能与安全性的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于割线旋转迭代的航空叶片叶型弦长检测方法，包括如下步骤：

(1)将叶型轮廓点集中相距最远的两点之间的连线作为割线，旋转或平移割线使其与叶盆相交，得到前缘点集和后缘点集；

(2)通过在前缘点集和后缘点集范围内旋转割线，得到割线与前缘和后缘的切点，计算两个切点之间的距离得到弦长。

进一步地，方法还包括：

利用步骤(2)计算得到的弦长与标准弦长进行比较，当弦长与标准弦长之间的误差小于预设值时，叶片的气动性能与安全性满足要求。

进一步地，步骤(1)包括：

(11)采集航空叶片叶型轮廓测点，组成叶型轮廓点集，将叶型轮廓点集中相距最远的两点之间的连线作为割线；

(12)旋转或平移割线使其与叶盆相交于两点，利用两点连线的中点做与割线垂直的直线，得到直线与叶盆的交点；

(13)利用割线以及直线与叶盆的交点对叶型轮廓进行分割，得到前缘点集和后缘点集。

进一步地，步骤(1)中旋转或平移割线使其与叶盆相交的具体实现方式为：