[发明专利]基于非均匀有理B样条曲线的叶型的设计方法及叶片

权利要求书

1.一种基于非均匀有理B样条曲线的叶型的设计方法，其特征在于，所述叶型具有前缘和后缘，所述前缘具有前缘点，所述设计方法包括：

构造所述前缘中弧线的非均匀有理B样条曲线和所述后缘中弧线的非均匀有理B样条曲线，以形成所述叶型的中弧线；

建立所述前缘的厚度曲线、所述后缘的厚度曲线、所述前缘厚度的非均匀有理B样条曲线和所述后缘厚度的非均匀有理B样条曲线，以形成所述叶型的厚度分布曲线；

根据所述叶型的中弧线和所述叶型的厚度分布曲线，获得所述叶型的吸力面的型线和压力面的型线；

根据所述吸力面的型线和压力面的型线，构造所述叶型；

其中，所述构造所述前缘中弧线的非均匀有理B样条曲线和所述后缘中弧线的非均匀有理B样条曲线，以形成所述叶型的中弧线，包括：

根据所述前缘点、所述叶型的弦长和所述叶型的安装角，得到所述后缘的后缘点；

根据所述前缘点和所述后缘点，得出所述叶型的最大挠度点；

设置第一权重因子，并根据所述第一权重因子将所述前缘点和所述最大挠度点连接，以形成所述前缘中弧线的非均匀有理B样条曲线；

设置第二权重因子，并根据所述第二权重因子将所述后缘点和所述最大挠度点连接，以形成所述后缘中弧线的非均匀有理B样条曲线；

将所述前缘中弧线的非均匀有理B样条曲线和所述后缘中弧线的非均匀有理B样条曲线相连，以形成所述叶型的中弧线。

2.根据权利要求1所述的基于非均匀有理B样条曲线的叶型的设计方法，其特征在于，所述根据所述前缘点和所述后缘点，得出所述叶型的最大挠度点，包括：

根据所述叶型的进口气流角，得到所述前缘中弧线的非均匀有理B样条曲线在所述前缘点的切线；

获得所述后缘中弧线的非均匀有理B样条曲线在所述后缘点的切线，且所述后缘点的切线与所述前缘点的切线相交于第一参考点；

设定第一比例因子和第二比例因子，并根据所述前缘点、所述后缘点、所述前缘点的切线、所述后缘点的切线和所述第一参考点，得到所述叶型的最大挠度点；

其中，所述设定第一比例因子和第二比例因子，并根据所述前缘点、所述后缘点、所述前缘点的切线、所述后缘点的切线和所述第一参考点，得到所述叶型的最大挠度点，包括：

根据所述第一比例因子、所述前缘点、所述后缘点和所述第一参考点，在所述前缘点的切线上得到第二参考点并在所述后缘点的切线上得到第三参考点；

根据所述第二比例因子、所述第二参考点和所述第三参考点得到所述叶型的最大挠度点。

3.根据权利要求1所述的基于非均匀有理B样条曲线的叶型的设计方法，其特征在于，所述建立所述前缘的厚度曲线，包括：

建立具有第一半径的前缘圆弧；

设定第一夹角，并建立与所述前缘圆弧相切且与水平方向之间具有所述第一夹角的第一切线，其中所述第一切线与所述前缘圆弧之间具有第一切点；

设定前缘椭圆的长半轴，并根据所述前缘椭圆的长半轴构造过所述前缘点并与所述第一切线在所述第一切点相切的前缘椭圆；

根据所述前缘椭圆，截取所述前缘点和所述第一切点之间的短弧，以得到所述前缘的厚度曲线。

4.根据权利要求1所述的基于非均匀有理B样条曲线的叶型的设计方法，其特征在于，所述建立所述后缘的厚度曲线，包括：

建立具有第二半径的后缘圆弧；

设定第二夹角，并建立与所述后缘圆弧相切且与水平方向之间具有所述第二夹角的第二切线，其中所述第二切线与所述后缘圆弧之间具有第二切点；

设定后缘椭圆的长半轴，并根据所述后缘椭圆的长半轴构造过所述后缘点并与所述第二切线在所述第二切点相切的后缘椭圆；

根据所述后缘椭圆，截取所述后缘点和所述第二切点之间的短弧，以得到所述后缘的厚度曲线。