本发明专利技术提供了一种保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其包括以下步骤：S<subgt;1</subgt;、输入平面网格模型；S<subgt;2</subgt;、提取与待移动平面P<subgt;0</subgt;构成倒角的两个相邻平面P<subgt;1</subgt;、P<subgt;2</subgt;的平面信息；S<subgt;3</subgt;、根据提取得到的平面信息，按照右手定则建立坐标系x<supgt;0</supgt;y<supgt;0</supgt;z<supgt;0</supgt;、x<supgt;1</supgt;y<supgt;1</supgt;z<supgt;1</supgt;；S<subgt;4</subgt;、基于所建立的坐标系确定待移动的网格节点区域；S<subgt;5</subgt;、采用节点移动切片方法，在所述网格节点区域完成所有节点的移动；S<subgt;6</subgt;、完成所有待移动节点的坐标更新后，输出调整后的平面网格模型。本发明专利技术可以通过切片方法移动平面邻近区域的节点，实现平面尺寸的快速调整，不需要在三维建模软件中修改平面位置然后重新划分网格。在平面尺寸相关的敏感性、可靠性等分析中，仅需划分一次网格，提高了分析效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及叶片网格模型尺寸优化、敏感性分析领域，特别涉及一种保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法。
技术介绍
1、在现有技术中，航空发动机涡轮叶片通常采用榫连接方式与涡轮盘配合，在离心力的作用下实现紧密结合。榫连接表面应力集中作用下的微动疲劳是榫头断裂失效的主要原因。
2、因此，在叶片的寿命评估、可靠性计算、尺寸公差制定等设计过程中，榫连接处配合平面的尺寸是必须考虑的一个重要因素。而目前关于榫连接处配合面尺寸的分析流程中，尺寸的调整是通过三维建模软件进行。然后，导入网格划分软件中重新划分网格，在得到修改好尺寸的网格模型后，导入有限元分析软件进行计算分析。
3、由于叶片模型的复杂性、有限元分析时建立接触对榫连接配合表面网格质量的严苛要求，每次在三维建模软件调整尺寸后，重新划分网格都将耗费巨大的人力、时间资源，严重影响了叶片设计效率。
4、航空发动机涡轮叶片与涡轮盘的连接方式通常为榫连接，榫头和榫槽平面的尺寸影响着榫连接配合面的压力分布特征，明确配合面尺寸对叶片可靠性、微动疲劳寿命的影响是制定配合面尺寸以及优化配合面的重要依据。
5、由于现有技术是在三维建模软件中对配合面的尺寸进行修改，然后导入网格划分软件重新划分网格。由于叶片模型的复杂性、有限元接触分析精度对接触面网格的严苛要求，导致每一次重新划分网格都会耗费大量的人力、时间以及计算资源。而且在寿命的可靠性分析、敏感性分析等过程中需要求解多种配合面尺寸下的应力应变分布数据，使得航空发动机叶片、涡轮盘的设计优化面临着重大挑战。</p>6、图1为平面调整区域的示意图。如图1所示，针对平面尺寸调整(见附图1，其中p_1∥p_2)需要重新划分网格导致效率低下的问题。
7、有鉴于此，针对榫连接处平面尺寸调整这一问题，本申请专利技术人设计了一种保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法。这一过程需要解决的技术问题包括：
8、(1)平面区域网格节点移动问题，如附图1中区域ⅰ所示；
9、(2)倒角区域网格节点移动问题，如附图1中区域ⅱ所示。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中叶片模型重新划分网格都将耗费巨大的人力、时间资源，严重影响了叶片设计效率等缺陷，提供一种保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
3、一种保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特点在于，所述平面网格模型尺寸调整方法包括以下步骤：
4、s1、输入平面网格模型；
5、s2、提取与待移动平面p0构成倒角的两个相邻平面p1、p2的平面信息；
6、s3、根据提取得到的平面信息，按照右手定则建立坐标系x0y0z0、x1y1z1；
7、s4、基于所建立的坐标系确定待移动的网格节点区域；
8、s5、采用节点移动切片方法，在所述网格节点区域完成所有节点的移动；
9、s6、完成所有待移动节点的坐标更新后，输出调整后的平面网格模型。
10、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s3中包括：坐标系x0y0z0、x1y1z1的z轴分别垂直于平面p0、p1，两个坐标系的y轴均垂直于平面p0和p1的交线。
11、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s5中节点移动切片方法包括：
12、s51、基于坐标系x1y1z1，设定切片厚度确定h，切片起始点平面p0向上移动δ；
13、s52、基于坐标系x0y0z0建立切片，切片高度范围为至选择切片内的网格节点；
14、s53、按照区域划分，分别根据公式一或公式二移动网格节点；
15、公式一为：
16、
17、公式二为：
18、
19、其中，为切片平面内节点y坐标的最大值，为切片平面内节点y坐标的最小值，为区域内节点在z方向的坐标最小值，θc1为坐标系x1y1z1与平面p0之间的夹角；
20、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s5中节点移动切片方法还包括：
21、s54、判断是否已经完成区域内所有节点的移动；若未完成，则令返回到所述步骤s52；若完成，则进行所述步骤s6。
22、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s51中选择z1值的取值范围为至内的节点。
23、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s4包括：基于所述坐标系，根据z轴和y轴范围选出平行于坐标系的待移动网格节点区域。
24、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s4还包括：基于坐标系x0y0z0，根据z轴和y轴范围选出平行于坐标系的虚线方框内的待移动网格节点区域；基于坐标系x1y1z1，根据z轴和y轴的范围选出平行于坐标系的虚线方框内的待移动网格节点区域。
25、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s51中切片厚度的选取保证每一个切片都能得到待移动网格节点的边界点。
26、本专利技术的积极进步效果在于：
27、本专利技术保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，适用于航空发动机叶片，可以通过切片方法移动平面邻近区域的节点，实现平面的尺寸调整，存在如下诸多优势：
28、一、实现平面尺寸的快速调整，不需要在三维建模软件中修改平面位置然后重新划分网格；
29、二、相比于网格拓扑方法，平面网格模型在调整尺寸后其倒角特征保持不变，满足工程图绘制及加工需求；
30、三、当平面不平整或者存在凸起、凹陷时，由于是切片内移动，因此仍能够实现平移；
31、四、在平面尺寸相关的敏感性、可靠性等分析中，仅需划分一次网格，提高了分析效率。
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【技术保护点】
1.一种保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述平面网格模型尺寸调整方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤S3中包括：坐标系x0y0z0、x1y1z1的z轴分别垂直于平面P0、P1，两个坐标系的y轴均垂直于平面P0和P1的交线。
3.如权利要求1所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤S5中节点移动切片方法包括：
4.如权利要求3所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤S5中节点移动切片方法还包括：
5.如权利要求3所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤S51中选择z1值的取值范围为至内的节点。
6.如权利要求3所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤S4包括：基于所述坐标系，根据z轴和y轴范围选出平行于坐标系的待移动网格节点区域。
7.如权利要求6所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：基于坐标系x0y0z0，根据z轴和y轴范围选出平行于坐标系的虚线方框内的待移动网格节点区域；基于坐标系x1y1z1，根据z轴和y轴的范围选出平行于坐标系的虚线方框内的待移动网格节点区域。
8.如权利要求3所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤S51中切片厚度的选取保证每一个切片都能得到待移动网格节点的边界点。
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【技术特征摘要】
1.一种保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述平面网格模型尺寸调整方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤s3中包括：坐标系x0y0z0、x1y1z1的z轴分别垂直于平面p0、p1，两个坐标系的y轴均垂直于平面p0和p1的交线。
3.如权利要求1所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤s5中节点移动切片方法包括：
4.如权利要求3所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤s5中节点移动切片方法还包括：
5.如权利要求3所述的保持倒角特征的平面网格模型尺寸调整方法，其特征在于，所述步骤s51...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈实，孙凯，徐逸晗，张屹尚，侯乃先，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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