压气机几何建模方法及可读存储介质技术

本发明专利技术实施例提供了一种压气机几何建模方法及可读存储介质，完整的压气机几何建模方法包括：获取初始数据，初始数据包括压气机部件名称、每个部件的轮廓上若干个点的坐标值；根据初始数据构建拓扑数据，拓扑数据包括压气机部件名称、每个部件的若干个几何拓扑信息以及几何拓扑信息对应的若干个点的坐标值；根据拓扑数据，生成压气机的几何模型。本发明专利技术实施例通过取用新构建的拓扑数据，可以解决压气机建模过程复杂不清晰、可视化程度低的问题，快速生成压气机的几何模型，降低内存占用，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
压气机几何建模方法及可读存储介质
本专利技术实施例涉及计算流体力学的前处理
，尤其涉及一种压气机几何建模方法及可读存储介质。
技术介绍
压气机是燃气涡轮喷气发动机的三大部件之一，可以实现对气体的动能和势能转化，并伴随热能提高。压气机设计参数主要考虑转速、流量、压比、效率和裕度。压气机设计完成时的几何构型主要由离散数据点构成，对设计分析人员，散点可视化程度低，很难直观判断出数据的正确性，计算分析时散点处理麻烦，无法直接参与数值计算。如何快速对压气机内部结构进行几何表达是航空发动机叶轮机械数值仿真领域在CAD建模与网格生成过程中的关键问题之一。传统压气机模型的网格生成过程通常直接读取叶片、流道的散点数据文件进行计算，没有清晰的拓扑关系和三维几何构型可供参考和修改。
技术实现思路
为了解决或者缓解至少一个上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种压气机几何建模方法及可读存储介质，以解决压气机建模过程复杂不清晰、可视化程度低的问题。本专利技术实施例的一个方面，一种压气机几何建模方法，包括：获取初始数据，所述初始数据包括压气机部件名称、每个部件的轮廓上若干个点的坐标值；根据所述初始数据构建拓扑数据，所述拓扑数据包括所述压气机部件名称、每个部件的若干个几何拓扑信息以及所述几何拓扑信息对应的若干个点的坐标值；根据所述拓扑数据，生成所述压气机的几何模型。本专利技术实施例的一个实施方式，所述根据所述初始数据构建拓扑数据包括：建立点、线、面的数据类，所述点的数据类包括点的坐标向量、点的索引、是否为顶点的标记以及点的父类集合；所述线的数据类包括线的索引、线上点的数目、线上点的索引以及线的父类集合；所述面的数据类包括面的索引、面上顶点的索引、面上线的索引以及面的类型；建立压气机的数据类，所述压气机的数据类包括所述压气机部件名称、各部件对应点的数据类及点的数量、各部件对应线的数据类及线的数量、各部件对应面的数据类及面的数量；根据所述初始数据对各部件对应点的数据类、各部件对应线的数据类、各部件对应面的数据类及所述压气机的数据类赋值。本专利技术实施例的一个实施方式，所述根据所述初始数据对各部件对应点的数据类、各部件对应线的数据类、各部件对应面的数据类及所述压气机的数据类赋值，包括：对所述压气机的轮毂和机匣对应点的数据类、对应线的数据类和对应面的数据类赋值；对所述压气机的叶片对应点的数据类、对应线的数据类和对应面的数据类赋值。本专利技术实施例的一个实施方式，所述对所述压气机的轮毂和机匣对应点的数据类、对应线的数据类和对应面的数据类赋值包括：确定所述轮毂和机匣对应面的类型、所述对应面的索引、所述对应面上顶点的索引、所述对应面上线的索引；其中所述对应面的类型为圆柱面；确定所述轮毂和机匣对应线的索引、所述对应线上点的数目、所述对应线上点的索引以及所述对应线的父类集合；其中所述对应线的父类集合为所述对应面；确定所述轮毂和机匣对应点的坐标向量、所述对应点的索引、所述对应点是否为顶点的标记以及所述对应点的父类集合；其中所述对应点的父类集合为所述对应线，将所述对应线的首尾两个端点设定为顶点。本专利技术实施例的一个实施方式，所述对所述压气机的叶片对应点的数据类、对应线的数据类和对应面的数据类赋值包括：确定所述叶片对应面的类型、所述对应面的索引、所述对应面上顶点的索引、所述对应面上线的索引；其中所述对应面的类型为孔斯曲面；对每个叶片的截面两侧的若干个点进行样条曲线拟合；分别确定所述叶片的首截面和尾截面对应线的索引、所述对应线上点的数目、所述对应线上点的索引以及所述对应线的父类集合；其中所述对应线的父类集合为所述对应面；确定所述叶片对应点的坐标向量、所述对应点的索引、所述对应点是否为顶点的标记以及所述对应点的父类集合；其中所述对应点的父类集合为所述对应线。本专利技术实施例的一个实施方式，所述对所述压气机的叶片对应点的数据类、对应线的数据类和对应面的数据类赋值还包括：根据当前叶片每个截面在前缘和尾缘处的起始点的索引和末点的索引，创建叶片的前缘曲线和尾缘曲线，并对所述前缘曲线、所述尾缘曲线的父类赋值。本专利技术实施例的一个实施方式，所述根据所述初始数据构建拓扑数据还包括：根据所述轮毂和机匣对应点的数据类、所述叶片对应点的数据类拟合表征对应线和对应面。本专利技术实施例的一个实施方式，所述根据所述拓扑数据，生成所述压气机的几何模型包括：根据所述拓扑数据及可视化功能函数，建立所述压气机几何模型。本专利技术实施例的一个实施方式，还包括：标准化归类几何输出接口。本专利技术实施例的另一个方面，一种可读存储介质，其上具有可执行指令，当可执行指令被执行时，使得计算机执行如上述任一项所述的压气机几何建模方法中的步骤。本专利技术实施例的压气机几何建模方法通过构建拓扑数据，建立起点线面等几何特征的拓扑关系，使压气机各个部件的几何特征之间具有清晰的几何拓扑关系信息。从初始数据中提取相应的点的坐标值对拓扑数据进行赋值，实现初始数据中几何底层散点数据的快速索引并归类。在模型生成阶段，通过取用新构建的拓扑数据，快速生成压气机的几何模型，降低内存占用，提高工作效率。附图说明附图示出了本专利技术实施例的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本专利技术实施例的原理，其中包括了这些附图以提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。图1是本专利技术实施例的压气机几何建模方法的一种流程示意图。图2是压气机中轮毂和机匣初始数据的样例示意图。图3是压气机中叶片初始数据的样例示意图。图4是本专利技术实施例的压气机几何建模方法的另一种流程示意图。图5是本专利技术实施例的压气机几何建模方法的一种应用场景示意图。图6是本专利技术实施例的压气机流道的一种应用场景示意图。图7是本专利技术实施例的电子设备的一种示例性结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本专利技术实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术实施例中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本专利技术实施例。为了解决由于压气机设计后的散点数据不包含拓扑信息，导致建模过程复杂不清晰、可视化程度低的问题，申请人认为建立压气机几何拓扑关系并实现压气机几何构型快速读取和建模是十分必要的，有助于加快建模过程，节省内存，加速后续计算。根据本专利技术实施例的一方面，提出一种压气机几何建模方法，主要涉及几何建模过程中数据结构的优化，参见图1所示，包括以下步骤：S10、获取初始数据，所述初始数据包括压气机部件名称、每个部件的轮廓上若干个点的坐标值。压气机部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压气机几何建模方法，其特征在于，包括：/n获取初始数据，所述初始数据包括压气机部件名称、每个部件的轮廓上若干个点的坐标值；/n根据所述初始数据构建拓扑数据，所述拓扑数据包括所述压气机部件名称、每个部件的若干个几何拓扑信息以及所述几何拓扑信息对应的若干个点的坐标值；/n根据所述拓扑数据，生成所述压气机的几何模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种压气机几何建模方法，其特征在于，包括：
获取初始数据，所述初始数据包括压气机部件名称、每个部件的轮廓上若干个点的坐标值；
根据所述初始数据构建拓扑数据，所述拓扑数据包括所述压气机部件名称、每个部件的若干个几何拓扑信息以及所述几何拓扑信息对应的若干个点的坐标值；
根据所述拓扑数据，生成所述压气机的几何模型。


2.根据权利要求1所述的压气机几何建模方法，其特征在于，所述根据所述初始数据构建拓扑数据包括：
建立点、线、面的数据类，所述点的数据类包括点的坐标向量、点的索引、是否为顶点的标记以及点的父类集合；所述线的数据类包括线的索引、线上点的数目、线上点的索引以及线的父类集合；所述面的数据类包括面的索引、面上顶点的索引、面上线的索引以及面的类型；
建立压气机的数据类，所述压气机的数据类包括所述压气机部件名称、各部件对应点的数据类及点的数量、各部件对应线的数据类及线的数量、各部件对应面的数据类及面的数量；
根据所述初始数据对各部件对应点的数据类、各部件对应线的数据类、各部件对应面的数据类及所述压气机的数据类赋值。


3.根据权利要求2所述的压气机几何建模方法，其特征在于，所述根据所述初始数据对各部件对应点的数据类、各部件对应线的数据类、各部件对应面的数据类及所述压气机的数据类赋值，包括：
对所述压气机的轮毂和机匣对应点的数据类、对应线的数据类和对应面的数据类赋值；
对所述压气机的叶片对应点的数据类、对应线的数据类和对应面的数据类赋值。


4.根据权利要求3所述的压气机几何建模方法，其特征在于，所述对所述压气机的轮毂和机匣对应点的数据类、对应线的数据类和对应面的数据类赋值包括：
确定所述轮毂和机匣对应面的类型、所述对应面的索引、所述对应面上顶点的索引、所述对应面上线的索引；其中所述对应面的类型为圆柱面；
确定所述轮毂和机匣对应线的索引、所述对应线上点的数目、所述对应线上点的索引以及所述对应线的父类集合；其中所述对应线的父类集合为所述对应面；
确定所述轮毂和机匣...

【专利技术属性】
技术研发人员：周帅，付琳，汪丁顺，李义进，
申请(专利权)人：中国航空发动机研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11