[发明专利]一种航空叶片气膜孔的识别方法、装置和系统

权利要求书

1.一种航空叶片气膜孔的识别方法，其特征在于，包括：

S1：对带有气膜孔的航空叶片中叶型轮廓测点上的原始测点进行曲率计算得到所述叶型轮廓测点的曲率分布；基于曲率阈值与所述曲率分布确定所述叶型轮廓测点上的曲率突变区域；

S2：将所述叶型轮廓测点与理论叶型进行预匹配，建立所述叶型轮廓测点与所述理论叶型对应的最近K距离数据结构；

S3：基于所述理论叶型中理论气膜孔的位置尺寸阈值从所述最近K距离数据结构中搜索出所述叶型轮廓测点上的可能气膜孔测点；

S4：依据所述可能气膜孔测点与所述叶型轮廓测点的曲率突变区域的位置关系从所述可能气膜孔测点中确定出实际气膜孔测点。

2.如权利要求1所述的航空叶片气膜孔的识别方法，其特征在于，所述S1包括：

S11：采用三次样条曲线插值所述叶型轮廓测点，并在样条曲线上加密所述原始测点得到加密测点；利用计算各个所述加密测点的曲率值，其中，x(u)和y(u)表示每段样条曲线加密后在节点矢量u的测点坐标，且0≤u≤1；

S12：计算所述加密测点的曲率值和所述原始测点的曲率值的平均值，并绘制曲率分布曲线；

S13：在所述曲率分布曲线中，将曲率值大于曲率阈值的加密测点及其相邻原始测点组成的区域视为所述曲率突变区域。

3.如权利要求2所述的航空叶片气膜孔的识别方法，其特征在于，所述三次样条曲线插值的过程为：

将所述叶型轮廓测点上的所有原始测点{P₁,P₂,P₃,…,P_m}作为型值点，由所述型值点反求出包含首尾控制点的m+2个控制点{B₁,B₂,B₃,…,B_m+2}，进而得到所述样条曲线；

其中，加密测点的坐标P′_j＝R₃·u_j³+R₂·u_j²+R₁·u_j¹+R₀，j∈[1,m-1]；R₀、R₁、R₂、R₃由所述m+2个控制点计算得到。

4.如权利要求3所述的航空叶片气膜孔的识别方法，其特征在于，所述S2包括：

复制所述原始测点{P₀,P₁,P₂,…,P_m}得到移动测点{P′₀,P′₁,P′₂,…,P′_m}，利用VMM算法对所述移动测点和理论叶型进行计算得到变换矩阵T，使所述移动测点满足理论叶型距离和最小匹配位置得到匹配测点{P″₀,P″₁,P″₂,…,P″_m}；

建立理论叶型测点{L₀,L₁,L₂,…,L_w}到所述匹配测点{P″₀,P″₁,P″₂,…,P″_m}的最近邻域的映射结构；对于各个所述理论叶型测点L_i均存在最近的K个匹配测点的索引{I₀,I₁,I₂,…,I_k}。

5.如权利要求1所述的航空叶片气膜孔的识别方法，其特征在于，所述S3包括：

以理论叶型的气膜孔坐标为圆心，给定直径D和放大系数α划定圆形区域将所述最近K距离数据结构中气模孔坐标距离的叶型轮廓测点视为所述可能气膜孔测点。