[发明专利]一种航空发动机叶片误差分离方法

摘要

本发明提出了一种航空发动机叶片误差分离方法，首先建立该截面上叶片型面误差的匹配函数，采用DFP变尺度算法计算使匹配函数取到最小值时的转换矩阵参数，通过转换矩阵参数得到分离后的各项误差：包括截面线轮廓度误差、叶片扭转误差、叶片弯曲误差。实施例表明采用本方法可以实现测量数据与叶片理论截面线精确匹配，通过匹配使叶片实测点相对于理论截面线的误差达到最小，并分离出叶片型面的截面线轮廓度误差、叶片扭转误差和叶片弯曲误差，从而方便的根据图纸要求判断叶片是否合格。

主权项

1.一种航空发动机叶片误差分离方法，采用等高法测量叶片，其特征在于：对于叶片某一测量截面，采用以下步骤分离该截面的叶片误差：步骤1：建立该截面上叶片型面误差的匹配函数其中p′_i表示经过匹配转换后的测量点，p′_i在测量坐标系中坐标为[x′_i y′_i z′_i]^T，p_i表示测量机的实际测量点，p_i在测量坐标系中坐标为[x_i y_i z_i]^T，p′_i与p_i点坐标转换关系为[x′_i y′_i z′_i]^T＝T[x_i y_i z_i]^T；r为测量机的测头半径；q_i为p_i在叶片理论测量截面轮廓曲线上的对应点，q_i在测量坐标系中坐标为q_i＝[X_i Y_i Z_i]^T；n为该截面上测量机实际测量点个数；T为转换矩阵：RM01=cos(θ)-sin(θ)mxsin(θ)cos(θ)my001]]>其中m_x和m_y分别表示沿测量坐标系X轴和Y轴的平移量，θ表示绕测量坐标系Z轴的旋转量；步骤2：采用DFP变尺度算法计算使匹配函数取到最小值时的其中DFP变尺度算法为：步骤2.1：给定初始步骤2.2：给定初始A⁰＝I，I为单位矩阵，匹配函数在处的梯度为步骤2.3：迭代计算其中第k次迭代计算过程为：步骤a：计算匹配函数在处的梯度为计算搜索方向S^k＝-A^kg^k，采用一维搜索求步长α^k，使得到步骤b：若则停止迭代计算，取最优解否则检查迭代次数k，若k＝n，则取初始并返回步骤2.2，重新开始迭代计算若k＜n，则计算A^k+1＝A^k+ΔA^k，其中Δg^k＝g^k+1-g^k，步骤3：通过步骤2得到的得到对应的和θ^*；从而得到该截面的叶片扭转误差e_θ＝-θ^*；当该截面积叠点位置度公差带为圆形时，得到叶片弯曲误差当该截面积叠点位置度公差带为正方形时，得到叶片弯曲误差该截面的截面线轮廓度误差e＝max|d_i-r|-min|d_i-r|，其中[x′_i y′_i z′_i]^T＝T^*[x_i y_i z_i]^T，T^*为对应的转换矩阵。