[发明专利]汽车液力变矩器叶栅系统的改形方法

权利要求书

1.一种汽车液力变矩器叶栅系统的改形方法，其特征在于：该改形方法包括以下的步骤：

①获取已有液力变矩器叶栅系统几何信息；

②计算叶片与循环圆内、外环交线上的目标进、出口角；

③进入遗传算法程序开始迭代计算；

④随机修改各点坐标，生成初始群体；

⑤计算修改后叶片与循环圆内、外环交线上的进、出口角；

⑥判断修改后叶片与循环圆内、外环交线上的进、出口角与步骤②中计算所得目标进出口角的符合程度；

⑦符合程度高，进行遗传算子操作，若达到最大进化代数，则转下一步骤；符合程度低，则该个体被淘汰；

⑧得到所求的两条曲线，构建新的CAD模型；

所述计算叶片与循环圆内、外环交线上的目标进、出口角的方法是：

叶片中间流线上叶片进、出口角与内、外环上进、出口角之间满足反势流理论所描述的关系，即：

其中，β表示叶片中间流线进、出口角；

β_i表示叶片内环上进、出口角；

β_o表示叶片外环上进、出口角；

r表示叶片中间流线进、出口处半径；

r_i表示叶片内环上进、出口处半径； 

r_o表示叶片外环上进、出口处半径；

所述修改各点坐标的方法是：

为保证修改后各点仍位于循环圆内、外环曲面上，通过将各点在垂直轴线的平面上绕中心轴旋转一定角度来实现对各点坐标的修改；修改后各点坐标为：

其中，(x_i，y_i，z_i)为修改前各点的坐标；θ_i为各点旋转角度；

所述计算修改后叶片与循环圆内、外环交线上的进、出口角的方法是：

首先运用最小二乘法将修改后叶片与内、外环交线各点坐标拟合成3次的空间曲线：

其中，i为各点序号；

如叶片与内、外环的交线分别由N个点描述，定义进口处点序号为1，出口处点序号为N;

其中各项系数的计算式为：

内、外环上叶片进出口角为： 

T为叶片与循环圆内，外环交线进口处的切矢量，按照空间曲线切线方程的求法，有如下结果：

设某空间曲线的参数方程为：

则其在(x₀，y₀，z₀)点的切线方程为：

按照拟合得到的曲线方程：

可得：

进口处，T＝(a₁+2a₂+3a₃，b₁+2b₂+3b₃，c₁+2c₂+3c₃)；

出口处，T＝(a₁+2a₂N+3a₃N²，b₁+2b₂N+3b₃N²，c₁+2c₂N+3c₃N²)；

N为叶片与循环圆内外环交线进口处圆周速度切矢量，按照空间曲线切线方程的求法，有如下结果：

圆的参数方程为：

其中，o≤θ≤2π;

其在(x₀，y₀，z₀)点，即曲线在θ＝θ₀处的切线方程为：

切矢量为：

N＝(0，Rcosθ₀，-Rsinθ₀) ;

其中， 计算进口角时(x₀，y₀，z₀)为进口点坐标，θ₀为该点角度；计算出口角时(x₀，y₀，z₀)为出口点坐标，θ₀为该点角度。

2.按权利要求1所述的汽车液力变矩器叶栅系统的改形方法，其特征在于：

所述遗传算法包括如下的步骤：

1)建立优化问题的目标函数集；

2)编码及初始化种群；

3)计算各个体适应度；

4)判断是否满足条件？

符合程度低的个体，会在下一轮循环迭代中被淘汰；

符合程度高的，则进入下一步；

5)遗传算子操作，达到最大进化代数；

6)结束。