涡轮叶片建模方法

摘 要：涡轮叶片结构相对比较复杂，虽然建模方法有很多，但对于叶片的一般研究需要一种简洁的三维建模方法，本文通过三维建模软件UG，进行涡轮叶片的三维建模，模型逼真，可用于叶片的仿真研究。

关键词：叶片；UG；三维建模

发动机中涡轮叶片的工作环境最为复杂，其结构也特别复杂，导致涡轮叶片的建模也十分复杂。涡轮叶片建模比較精确的方法就是扫描叶片的三维数据点信息，导入CAD软件重新建模，但此方法需要专门的设备来扫面叶片的三维几何体，而对于一般的研究可能并不需要十分精确的模型，或者无法或者数据信息，此时就需要一种简洁的三维建模方法。

1 三维建模

UG是一款CAD/CAE/CAM/PDM集成系统，支持三维的参数化产品建模[ 1 ][ 2 ]，是当前国际流行的工业设计平台。

利用UG进行三维几何实体的建模。三维建模软件UG操作简单，容易熟练掌握，所具有的功能也完全满足于一般叶片三维模型的绘制，对不精通三维绘图软件的人来说是个不错的选择，本文通过UG软件完成了三维叶片的绘制，为需要研究叶片性能的科研人员提供了一种简洁的模型绘制方法，同时该模型也满足于一般的性能分析研究工作，为叶片性能分析研究提供方便。

1.1 叶片榫头及缘板模型

在UG草图模式下，绘制叶根草图模型和缘板草图，如下图1所示。然后退出草图进行拉伸制定长度。三维效果如图2所示。

1.2 叶身模型

在UG草图模式下绘制叶型草图，然后进行拉伸到知道长度，拉伸后的三维实体模型如图3所示。

1.3 叶片三维几何实体模型

在UG中完成叶片叶身三维实体模型和叶根三维实体模型，需要将这两部本合成一体，完成三维几何体的绘制。进入UG的装配模式下，首先确定榫头和叶片的安装位置，分别导入叶身三维实体和叶根三维实体，按照面接触将叶身三维实体和叶根三维实体配合在一起，保证叶身和叶根完全定位。在UG中装配完成后的叶片三维几何模型如下图4所示。

2 结论

利用UG软件完成叶片三维几何体的绘制，利用UG软件对复杂的三维几何体分部分绘制，绘制出各部分三维实体模型后进行装配，组合成一个完整的叶片，此方法虽然比较繁琐，但比较直接绘制三维实体模型要简单很多，而且该模型能满足于一般的叶片研究，有利于科研人员研究叶片性能，研制更高性能我叶片。本文绘制的叶片模型只能满足一般的研究，而对于更加复杂的模型要求和更精准的叶型信息，还需要不断完善模型的绘制，需要提供更精准的尺寸和叶型数据来完成叶片实体的建模。

参考文献：

[1] 王锦红，邵明.基于UG软件的参数化建模技术的应用[J].现代制造工程，2003（2）：29-30.

[2] 禹诚.基于UG的产品参数化设计方法[J].中国机械工程，2003，14（S1）：19-21.

作者简介：高树伟（1990-），男，中国民航大学，硕士，研究方向为：航空发动机。