【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶设计，特别涉及一种全参数化轮缘推进器设计方法、设备及存储介质。
技术介绍
1、轮缘推进器是由转子和导管组成，导管中内含轮缘推进器叶片，轮缘推进器叶片模型为复杂曲面，在进行模型的构建时，操作繁琐，并且容易出错，需花费较多的时间和精力。同时，利用手动建立三维模型的方法构建模型后，很难达对模型进行再更改。
2、现有对手动建立三维模型进行改进的技术方案，如：刘勇杰等人利用excel手动操作完成桨叶型值点的计算，采用vb.net语言编写程序，将excel里的型值点坐标值数据导入catia中，生成型值点云图，但最终仍需手动完成螺旋桨三维模型的建立。张宏伟等人提出了螺旋桨型值点坐标计算程序设计方法，通过proe软件将数据文件手动导入进行实体建模，但未进行型值点导入软件后的快速建模方法研究。柳堪乐等人使用propcad和犀牛软件相结合对螺旋桨快速方法进行了研究，但最终仍需手动完成螺旋桨三维模型的建立。
3、有鉴于此，实有必要提供一种新的技术方案以解决上述问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本申请提供一种全参数化轮缘推进器设计方法、设备及存储介质，能够利用参数化方法来描述连续光滑的翼型几何外形，达到对导管形状、转子与导管入口的相对距离以及转子形状的灵活控制，实现了特征参数控制实体模型。
2、一种全参数化轮缘推进器设计方法，包括：
3、根据设计要求选择轮缘推进器的导管翼型和叶片翼型；
4、根据选定的导管翼型和叶片翼
5、通过全参数化建模的方式，利用三维建模软件分别构建不同径向下的叶片翼型剖面模型和转子轮毂剖面模型；
6、利用叶片翼型剖面模型参数和转子轮毂剖面模型参数分别构建叶片翼型曲面模型和转子轮毂模型；
7、将构建的叶片翼型曲面模型与转子轮毂模型相连接构成闭合的转子模型；
8、根据导管翼型不同径向下的翼型剖面模型对应的特征参数，利用三维建模软件，建立导管模型；
9、根据转子与导管入口的相对距离将导管模型和转子模型相连接形成完整的轮缘推进器模型。
10、优选的，所述通过全参数化建模的方式，利用三维建模软件分别构建不同径向下的叶片翼型剖面模型和导管翼型剖面模型，包括：
11、根据选定的叶片翼型和导管翼型在不同径向下的翼型剖面的拱度分布线和厚度分布线，确定翼型剖面的特征参数；
12、根据拱度分布线、厚度分布线和翼型剖面的特征参数，采用特征参数描述法分别建立不同径向下的叶片翼型剖面模型和导管翼型剖面模型。
13、优选的，所述翼型剖面的特征参数包括：弦长、最大拱度、最大厚度、前缘半径和后缘半径。
14、优选的，所述利用叶片翼型剖面模型参数和导管翼型剖面模型参数分别构建叶片翼型曲面模型和转子轮毂模型，包括：
15、根据叶片翼型不同径向下的翼型剖面模型的特征参数，得到叶片翼型原始参数曲线；
16、利用b-spline曲线拟合原理对每一条叶片翼型原始参数曲线进行曲线拟合，得到相应的叶片翼型拟合参数曲线；
17、通过对叶片翼型拟合参数曲线进行积分，得到叶片翼型的曲面模型。
18、优选的，所述翼型剖面模型的特征参数包括：弦长、最大拱度、最大厚度、前缘半径、尾缘半径、纵倾、侧斜和螺距；
19、所述叶片翼型原始参数曲线包括：最大弦长曲线、最大厚度曲线、最大拱度曲线、螺距曲线、纵倾曲线和侧斜曲线。
20、优选的，所述利用b-spline曲线拟合原理对每一条叶片翼型原始参数曲线进行曲线拟合，得到相应的叶片翼型拟合参数曲线包括：
21、针对某一条叶片翼型原始参数曲线，选取叶片各半径处翼型原始参数的n个点作为拟合曲线的基准点，首部点代表b-spline曲线的起点，尾部点代表b-spline曲线的终点；
22、从叶片翼型原始参数曲线上由首部点至尾部点依次连接各半径出相应点对叶片翼型原始参数曲线进行拟合，针对所连接的每个点，均可作为第一条b-spline曲线的终点以及第二条b-spline曲线的起点，每个点所对应的两条b-spline曲线拟合为一条中间拟合曲线，最终得到n条中间拟合曲线；
23、从每一条中间拟合曲线上截取n个拟合点与从叶片翼型原始参数曲线上截取的n个拟合点计算方差，取方差最小的中间拟合曲线作为最终的叶片翼型拟合参数曲线。
24、优选的，所述根据转子与导管入口的相对距离将导管模型和转子模型相连接形成完整的轮缘推进器模型之后，还包括：
25、通过调节导管翼型不同径向下的翼型剖面模型对应的特征参数，叶片翼型不同径向下的翼型剖面模型对应的弦长、最大拱度、最大厚度、前缘半径、尾缘半径、纵倾、侧斜和螺距，以及转子与导管入口的相对距离实现对轮缘推进器模型的参数化控制。
26、优选的，所述转子模型包括若干所述叶片翼型曲面模型；所述叶片翼型曲面模型通过在三维建模软件中对一个叶片翼型曲面模型进行旋转阵列得到。
27、根据本申请的另一方面，还提供一种计算设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行所述的全参数化轮缘推进器设计方法。
28、根据本申请的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的全参数化轮缘推进器设计方法。
29、与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：
30、1、本专利技术通过参数化的方式建立轮缘推进器，可以对导管形状、转子与导管入口的相对距离以及叶片形状的进行灵活控制，避免了繁琐操作。
31、2、本专利技术提供的全参数化轮缘推进器设计方法，通过改变特征参数，能够实现对实体模型的改变，从而可以用于对轮缘推进器性能进行优化。
32、3、本专利技术提供的全参数化轮缘推进器设计方法，能够实现轮缘推进器的参数化建模可以更好地建立轮缘推进器性能优化体系。
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1.一种全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，所述通过全参数化建模的方式，利用三维建模软件分别构建不同径向下的叶片翼型剖面模型和导管翼型剖面模型，包括：
3.如权利要求2所述的全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，所述翼型剖面的特征参数包括：弦长、最大拱度、最大厚度、前缘半径和后缘半径。
4.如权利要求3所述的全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，所述翼型剖面模型的特征参数包括：弦长、最大拱度、最大厚度、前缘半径、尾缘半径、纵倾、侧斜和螺距；
5.如权利要求4所述的全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，所述根据转子与导管入口的相对距离将导管模型和转子模型相连接形成完整的轮缘推进器模型之后，还包括：
6.如权利要求5所述的全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，所述转子模型包括若干所述叶片翼型曲面模型；所述叶片翼型曲面模型通过在三维建模软件中对一个叶片翼型曲面模型进行旋转阵列得到。
7.一种计算设备，其特征在于，包括：处理器、存储有计
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至6任一项所述的全参数化轮缘推进器设计方法。
...【技术特征摘要】
1.一种全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，所述通过全参数化建模的方式，利用三维建模软件分别构建不同径向下的叶片翼型剖面模型和导管翼型剖面模型，包括：
3.如权利要求2所述的全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，所述翼型剖面的特征参数包括：弦长、最大拱度、最大厚度、前缘半径和后缘半径。
4.如权利要求3所述的全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，所述翼型剖面模型的特征参数包括：弦长、最大拱度、最大厚度、前缘半径、尾缘半径、纵倾、侧斜和螺距；
5.如权利要求4所述的全参数化轮缘推进器设计方法，其特征在于，所述根据转子与...
【专利技术属性】
技术研发人员：张猛，徐启茂，谢耀国，刘红兵，曲先强，崔洪斌，崔家林，张晓慧，
申请(专利权)人：烟台哈尔滨工程大学研究院，
类型：发明
国别省市：
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