[发明专利]一种航空叶片气膜孔的识别方法、装置和系统

说明书

本发明公开了一种航空叶片气膜孔的识别方法、装置和系统，属于航空叶片检测领域，所述方法还包括：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叶型轮廓测点的曲率分布；基于曲率阈值与曲率分布确定叶型轮廓测点上的曲率突变区域；S2：将叶型轮廓测点与理论叶型进行预匹配，建立叶型轮廓测点与理论叶型对应的最近K距离数据结构；S3：基于理论叶型中理论气膜孔的位置尺寸阈值从最近K距离数据结构中搜索出叶型轮廓测点上的可能气膜孔测点；S4：依据可能气膜孔测点与叶型轮廓测点的曲率突变区域的位置关系从可能气膜孔测点中确定出实际气膜孔测点。本发明能够提高气膜孔识别效率和航空叶片合格率。

技术领域

本发明属于航空叶片检测领域，更具体地，涉及一种航空叶片气膜孔的识别方法、装置和系统。

背景技术

航空发动机作为世界公认的结构最复杂，技术门槛最高的工业产品，一直被誉为工业皇冠上的明珠，而航空叶片作为航空发动机的核心部件，其直接影响航空发动机的气动性能，因此对其进行精确的型面质量控制尤为重要。基于排气性能的考虑，现有的航空叶片更多采用在叶身上增加气膜孔的设计方式，然而气膜孔设计给基于三坐标测量的叶型分析评价工作带来了新的误差。

现有的航空多联叶片检测过程中往往将气膜孔测点错判为轮廓度超差点，导致气膜孔识别效率低，从而降低航空叶片合格率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种航空叶片气膜孔的识别方法、装置和系统，其目的在于基于理论气膜孔的位置尺寸阈值从最近K距离数据结构中搜索出可能气膜孔测点，进而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确定出实际气膜孔测点，由此解决现有技术中气膜孔识别效率低及航空叶片合格率低的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种航空叶片气膜孔的识别方法，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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}，