[发明专利]一种用于风洞试验的冰形参数化方法

权利要求书

1.用于风洞试验的冰形参数化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.确定冰形特征点；在结冰风洞开展机翼结冰风洞试验，获得翼型结冰冰型，将实体结冰冰型转换为直角坐标系中的冰形曲线，并在冰形曲线上确定如下特征点：下极限点a、下冰角点b、驻点c、上冰角点d、上极限点e、以及下冰角点b在翼面上投影点b'、驻点c在翼面上投影点c'和上冰角点d在翼面上投影点d'；

S2.获取冰形量化参数；对步骤S1的特征点进行量化，获取个如下7个冰形量化参数：上冰角高度h₁、驻点厚度h₂、下冰角高度h₃、下极限点a到上极限点e的翼面弧长s、下极限点a到上冰角点d在翼面上投影点d'的翼面弧长s₁、下极限点a到驻点c在翼面上投影点c'的翼面弧长s₂和下极限点a到下冰角点在翼面上投影点b'的翼面弧长s₃；用s_i表示各翼面弧长，i=1为下极限点a到上冰角点d在翼面上投影点d'的翼面弧长s₁，i=2为下极限点a到驻点c在翼面上投影点c'的翼面弧长s₂，i=3为下极限点a到下冰角点在翼面上投影点b'的翼面弧长s₃；

S3.进行特征点的局部坐标系坐标转换；以各特征点到下极限点a的翼面弧长为横坐标，以各特征点到翼面的法向距离为纵坐标，构建局部坐标系，将直角坐标系中的下极限点a、下冰角点b、驻点c、上冰角点d、上极限点e分别转换成局部坐标系的下极限点坐标转换点A、下冰角点坐标转换点B、驻点坐标转换点C、上冰角点坐标转换点D、上极限点坐标转换点E；

S31.设置下极限点a横坐标为m，下极限点a到翼面法向距离为0，则局部坐标系中，下极限点坐标转换点A的坐标为（m, 0）；设置上极限点e的横坐标为n，上极限点e到翼面法向距离为0，则局部坐标系中，上极限点坐标转换点E的坐标为（n, 0）；

S32.将上冰角点d转换到局部坐标系；利用下极限点a到上极限点e的翼面弧长s、下极限点a到上冰角点d在翼面上投影点d'的翼面弧长s₁和上冰角高度h₁，按照公式（1）计算，当i =1时，计算出转换后的上冰角点坐标转换点D的横坐标，由于上冰角点d到翼面的法向距离为上冰角高度h₁，则局部坐标系中，上冰角点坐标转换点D的坐标为；

S33.将驻点c转换到局部坐标系；利用下极限点a到上极限点e的翼面弧长s、下极限点a到驻点c在翼面上投影点c'的翼面弧长s₂和驻点厚度h₂，按照公式（1）计算，当i =2时，计算出转换后驻点坐标转换点E的横坐标，根据驻点c到翼面的法向距离为驻点厚度h₂，则局部坐标系中，驻点坐标转换点C的坐标为；

S34.将下冰角点b转换到局部坐标系；利用下极限点a到上极限点e的翼面弧长s、下极限点a到下冰角点在翼面上投影点b'的翼面弧长s₃和下冰角高度h₃，按照公式（1），当i =3时，计算出转换后下冰角点b的横坐标，根据下冰角点b到翼面的法向距离为下冰角高度h₃，则局部坐标系中下冰角点坐标转换点B的坐标为；

S4.基于局部坐标系进行冰形参数化；在步骤S3确定的局部坐标系中，按照下极限点坐标转换点A、下冰角点坐标转换点B、驻点坐标转换点C、上冰角点坐标转换点D、上极限点坐标转换点E的顺序进行分段，对相邻点之间的曲线进行分段拟合，得到参数化冰形曲线，再结合下冰角点位置及各段的参数翼面弧长重建出冰形。