風電葉片曲面造型研究.pdf

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1、第26卷第2期2013年3月機電產品開簋與剴新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．26，№．2M甜．．2013文章縮號：1002-6673(2013)02-013-02風電葉片曲面造型研究張富海，尹科洋，李軍向(中材科技風電葉片股份有限公司，北京100085)摘要：風電葉片是風力發(fā)電機組的關鍵核心部件之一。其型面是復雜的三維扭曲曲面，由于考慮氣動外形參數分布、翼型相容性以及數控加工制造等因素，所以葉片曲面造型至關重要。論文首先介紹曲面分類。重點介紹風電葉片曲面造型及曲面質量檢查方法。為提高葉片表面光順程度，提升葉

2、片模型檢驗技術．減少葉片外型表面上的些許瑕疵提供指導。關鍵詞：曲面連續(xù)性；曲率；高光；葉片；G2曲面中圍分類號：TH一39文獻標識碼：Adoi：10．3969，i．issn．1002—6673．2013．02．005ResearchonSurfaceModelingofWindTurbineBladeZHANGFu-H五,YINKe-Yo盯,g，LI脅矗婦W(SinomatechWindPowerBladeCo．，Ltd．，Be萄iIlg100085，China)Ala出,aet：Rotorbhdeiskeycomponentofwindturbinegenerator．Withitsc

3、omplicated3Dcurvedsurface，rotorbladesurfacemodelingphysanimportantroleconsideringtheaerodynamicparameterdistribution，airfoilcompatibilityandnumericalcontrolm缸m6c響getc．Inthispaper,surfaceclassificationisfirstintroduced；thensurfacemodelingofrotorbladeandsurfacequalitycheckmethodisdiscussedasfocus．A

4、imofthispaperistodisplaySome911ideonimprovingrotorbhdesurfacesmoothness，upgradingrotorblademodelcheckandreducede-fectsofrotorbladesurface．Keywords：surfacecontinuity；curvature；highlight；rotorblade；G2surface0引言曲面造型是指在產品設計中對于曲面形狀產品外觀的一種建模方法，使用三維CAD軟件的曲面指令功能構建產品的外觀形狀曲面并得到實體化模型，曲面的質量主要由兩部分來決定：曲面和曲面之間的

5、連接質量和單個曲面的內部質量11】。風電葉片曲面造型，通常是點、線、面形成121，但這種方法制作忽略曲面的質量。而且也沒考慮曲面和曲面直接的連接質量，本文對連續(xù)曲面做介紹，然后重點介紹葉片曲面造型及曲面質量檢測方法。1曲面簡介曲面是一條動線在給定的條件下，空間連續(xù)運動的軌跡。曲面的連續(xù)性是指相互連接的曲面之間過渡的光滑程度。提高連續(xù)性級別可以使表面看起來更加光修稿日期：2012—12—27基金項目：國家863計劃課題(2009AA034503)；北京市科技計劃課，ll(D111000019110021作者簡介：張富海(1982-)，男，內蒙古人，碩士研究生，氣動工程師。主要研究方向：風力

6、機葉片空氣動力學?；⒘鲿?。描述曲面的連續(xù)性有Go位置連續(xù)、G1切線連續(xù)、G2曲率連續(xù)、G3曲率變化率連續(xù)、C,4一曲率變化率的變化率連續(xù)，簡稱G0、G1、G2、G3、C,4曲面醐。G0位置連續(xù)是指曲線或任意平面與該曲面的交線處連續(xù)，這種連續(xù)僅僅保證曲面間沒有縫隙接觸，而連接處的切線方向和曲率均不一致。這種連續(xù)性的表面有一個很尖銳的接縫。屬于連續(xù)性中級別最低的一種。G1切線連續(xù)是指曲線或任意平面與該曲面的交線處處連續(xù)。且一階導數連續(xù)，不僅在連接處端點重合。而且切線方向一致。這種連續(xù)性的表面不會有尖銳的連接接縫，通常倒角工具生成的過渡面都屬于這種連續(xù)級別。G2曲率連續(xù)是指曲線或任意平面與該

7、曲面的交線處處連續(xù)，且二階導數連續(xù)，這種連續(xù)不但符和上述兩種連續(xù)性的特征，而且在接點處的曲率也是相同的。這種連續(xù)性的曲面沒有尖銳接縫，也沒有曲率的突變。視覺效果光滑流暢。通常是制作光滑表面的最低要求。G3曲率的變化率連續(xù)是指曲或任意平面與該曲面的交線處處連續(xù)，且三階導數連續(xù)，這種連續(xù)級別比G2更流暢的視覺效果。G4曲率變化率的變化率連續(xù)是指曲或任意平面與該曲面的交線處處連續(xù)。且四階導數連續(xù)。這種連續(xù)級13·開發(fā)與創(chuàng)新·別將比G3計算