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申请/专利权人：上海交通大学

摘要：一种具有几何偏差的压气机叶型前缘构造方法，通过确定设计叶型前缘厚度分布，采用三阶Bezier曲线分别构造吸力面、压力面厚度误差分布，将设计叶型前缘厚度分布与厚度误差分布叠加获得误差叶型前缘厚度分布，构造带有局部金属角和轮廓度耦合误差的前缘，构造带有误差前缘与叶身的连接段，构造带有前缘几何偏差的误差叶型。本发明通过上述方法能够模拟具有实际代表性并且便于后续研究分析的几何偏差。

主权项：1.一种具有几何偏差的压气机叶型前缘构造方法，其特征在于，通过依次确定叶型前缘厚度分布，采用三阶Bezier曲线分别构造吸力面、压力面厚度误差分布后，将叶型前缘厚度分布与厚度误差分布叠加得到带有误差的叶型前缘厚度分布；依次构造带有局部金属角和轮廓度耦合误差的前缘、带有误差的前缘与叶身的连接段进而得到带有前缘几何偏差的误差叶型；所述的叶型前缘厚度分布，通过以下方式得到：根据待仿真叶型的型线点，确定叶型的前缘点和叶型弦长c，叶型前缘区域为从叶型前缘点开始至叶型弦长的2％处，其余区域为叶身，确定前缘中弧线L1，分别确定吸力面和压力面的前缘厚度分布，即型线点坐标xi与该点对应的di构成的二维坐标点xi,di的集合dSS、dPS，其中：SS表示吸力面，PS表示压力面；所述的前缘中弧线L1是指前缘点和叶身中弧线起点相连的线段，该线段所在的直线的表达式y＝k1x+b1；所述的前缘厚度是指：叶型吸力面或压力面上各型线点Pixi,yi到前缘中弧线L1的距离所述的吸力面、压力面厚度误差分布，通过以下方式得到：a采用三阶Bezier曲线B1构造吸力面偏差厚度分布ΔdSS，确定四个控制点：D1-D4，各控制点的横坐标为该控制点x轴坐标，纵坐标为该控制点处的厚度偏差值Δdj,j＝1,2,3,4，其中，D1横坐标x1为叶型前缘点横坐标，Δd1＝0，D2横坐标x2在吸力面前缘区域的前二分之一内，D3横坐标x3在前缘区域的后二分之一内，Δd2和Δd3在指定的轮廓度加工公差范围[-τ,τ],τ＞0,内随机生成，D4的横坐标为吸力面前缘与叶身的交点，且D4满足约束b采用三阶Bezier曲线B2构造压力面偏差厚度分布ΔdPS，确定四个控制点：D5-D8，各控制点的横、纵坐标的设置与上述吸力面偏差厚度分布控制点的设置方式一致，其中，D5横坐标x5为叶型前缘点横坐标，Δd5＝0，D6横坐标x6在压力面前缘区域的前二分之一内，D7横坐标x7在前缘区域的后二分之一内，Δd6和Δd7在指定的轮廓度加工公差范围[-τ,τ]，τ0内随机生成，D8的横坐标为压力面前缘与叶身的交点，且D8满足约束所述的误差叶型前缘厚度分布，通过以下方式得到：将前缘厚度分布与偏差厚度分布分别叠加，获得误差叶型前缘厚度分布，具体为：吸力面dtol,SS＝dSS+ΔdSS，压力面dtol,PS＝dPS+ΔdPS；所述的带有局部金属角和轮廓度耦合误差的前缘，通过以下方式得到：将前缘中弧线L1绕叶身中弧线起点旋转前缘金属角误差Δβ，得到带金属角误差的前缘中弧线L2，根据吸力面和压力面的误差叶型前缘厚度分布dtol,SS、dtol,PS，计算误差叶型的型线点坐标P'xi',yi'；所述的误差叶型的型线点坐标，通过以下方式计算得到：依次计算L2的表达式y＝k2x+b2，计算经过某一设计叶型的型线点Pi且垂直于L2的线段L3的表达式y＝k3x+b3，再计算误差前缘型线点坐标yi'＝k3xi'+b3，其中逆时针方向为正；所述的前缘金属角误差，即带有偏差的叶型前缘金属角与设计叶型金属角之差；所述的带有误差的前缘与叶身的连接段，即吸力面和压力面的误差前缘与叶身的连接段，通过以下方式得到：a采用一段三阶Bezier曲线构建吸力面连接过渡段，选取四个控制点S1-S4，S1为误差前缘的终点，S4为吸力面叶身中部某一型线点，S2位于S1点下游靠近S1的位置，同时满足线段S1S2在S1处与前缘型线相切，S3为位于S1和S4之间的设计型线点；b采用一段三阶Bezier曲线构建吸力面连接过渡段，选取四个控制点S5-S8，S5为误差前缘的终点，S8为压力面叶身中部某一型线点，S6位于S1点下游靠近S1的位置，同时满足线段S5S6在S5处与前缘型线相切，S7为S5和S8之间的设计型线点；所述的带有前缘几何偏差的误差叶型，通过以下方式得到：将误差叶型的型线点坐标、吸力面和压力面的误差前缘与叶身的连接段以及带有误差的前缘与叶身的连接段中S5和S8后剩余的吸力面与压力面叶身依次相连，完成前缘几何偏差仿真，得到带有前缘局部轮廓度与金属角误差的叶型。

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