一种宽弦空心叶片结构设计方法

标题：一种宽弦空心叶片结构设计方法

摘要：一种宽弦空心叶片结构设计方法，其特征在于：基于气动数据源的空心叶片结构设计方法，空腔设计源于气动叶型数据，径向加强筋的设计源于叶型中弧线，弦向加强筋的设计源于流线面叶型数据；空腔区选择在叶片一弯节线上方；空腔区范围确定后，依据设计减重要求初步给定空腔根、尖部叶盆、叶背厚度，然后采用线性差值法，给出空腔其他截面叶盆、叶背厚度，初步确定空腔各截面叶盆、叶背厚度后，根据气动叶型线，获得空腔区控制截面型线完成空腔设计。本发明的优点：所述的宽弦空心叶片结构设计方法，实现了叶片既具有较好的抗弯刚度，又具有较好的抗扭刚度，简化了空心叶片的设计难度，缩短了空心叶片的设计周期。

申请号：CN201210213930.6

申请日：2012/6/27

申请人：中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所

首项权利要求：一种宽弦空心叶片结构设计方法，其特征在于：基于气动数据源的空心叶片结构设计方法，空腔设计源于气动叶型数据，径向加强筋的设计源于叶型中弧线，弦向加强筋的设计源于流线面叶型数据；首先确定叶根空腔区的起始位置，空腔区选择在叶片一弯节线上方；空腔区范围确定后，依据设计减重要求初步给定空腔根、尖部叶盆、叶背厚度，然后采用线性差值法，给出空腔其他截面叶盆、叶背厚度，初步确定空腔各截面叶盆、叶背厚度后，根据气动叶型线，获得空腔区控制截面型线，在保证空腔区各控制截面型线沿径向连续、光顺的条件下，对各截面叶盆、叶背厚度进行适当调整，最终获得空腔区各截面控制型线即可在三维结构设计软件中通过曲线完成空腔设计；径向加强筋的设计源于叶型中弧线，空心叶片各控制截面径向加强筋数量相等，沿叶片弦向加强筋可以均匀布置，也可以根据需要任意布置，根据叶型中弧线及其近似圆心，完成径向加强筋的等弧长均匀设计，当各截面径向加强筋的分布确定后，在三维结构设计软件中通过扫略即完成径向加强筋设计；弦向加强筋设计，直接利用流线面叶型线及加强筋宽度，在三维结构设计软件中通过拉伸完成各截面弦向加强筋设计；当初步确定叶盆厚度(2)、叶背厚度(3)后，通过气动叶型线(1)可获得空腔型线(4)，同理获得各截面空腔型线，经光顺处理 后获得空腔区各截面型线即可在三维结构设计软件中完成空腔设计；根据叶型中弧线(6)，确定中弧线近似圆弧线(8)，根据近似圆弧线圆心(9)和空腔型线(7)确定空腔区(10)，对空腔区(10)按径向筋数量等分后即可获得径向加强筋等弧长分布线(11)，根据加强筋宽度(13)，完成径向加强筋(12)设计，各截面径向加强筋分布确定后在三维结构设计软件中扫略完成径向加强筋设计；根据流线面叶型线(14)及宽度，在三维结构设计软件中通过拉伸即完成弦向加强筋(18)的设计；在已知实心叶型(15)，经空腔区(16)设计、径向加强筋(17)设计、弦向加强筋(18)设计，即可完成空心叶片结构设计。

专利类型：发明申请