專利名稱：機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定方法，屬于螺旋槳槳葉制造相關(guān)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
螺旋槳是以螺旋曲面為工作機理的典型機械零件，在船舶等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用；例如各種船舶和大型飛機推進系統(tǒng)的螺旋槳。因此螺旋槳在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。螺旋槳由槳葉和槳轂構(gòu)成，為船舶提供運行的推力。盡管螺旋槳從重量和價格方面在船舶構(gòu)成中占有比重不大，但是螺旋槳直接影響著船舶推進效率。因此螺旋槳是船舶推進系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在螺旋槳設(shè)計參數(shù)確定后，螺旋槳工藝設(shè)計和加工成為影響質(zhì)量的重要因素。如果螺旋槳質(zhì)量達不到精度要求，螺旋槳在運行時就有可能會產(chǎn)生振動，螺旋槳振動是艦船噪聲的主要激勵源之一，不僅影響船舶的推進而且會影響船員工作環(huán)境。對高轉(zhuǎn)速螺旋槳，螺旋槳的質(zhì)量影響尤為顯著。為確保螺旋槳的制造質(zhì)量，國家分布了涉及局部螺距、截面螺距等許多指標的國家標準來規(guī)范螺旋槳的制造。槳葉切面最大厚度位置是螺旋槳工藝設(shè)計中重要參考依據(jù)。目前槳葉切面最大厚度位置一般通過手工的方式來確定，存在效率不高等問題；從而影響了螺旋槳工藝設(shè)計的質(zhì)量和效率。本發(fā)明是有關(guān)螺旋槳槳機翼型葉切面最大厚度位置確定方法。本發(fā)明提出的最大厚度位置確定方法具有效率高、確定的最大厚度位置準確可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了改善現(xiàn)有的船用螺旋槳槳葉切面最大厚度位置計算方法的不足，提出一種機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定方法。該方法高效、準確，從而提高槳葉生產(chǎn)制造的質(zhì)量和效率。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案其方法步驟是先在翼型葉切面的整個區(qū)域以導(dǎo)邊為起始搜索最大厚度位置所在區(qū)域，然后以該區(qū)域為基礎(chǔ)進行翼型葉切面最大厚度位置的精確確定。因此本發(fā)明包括翼型葉切面最大厚度位置所在區(qū)域搜索、翼型葉切面最大厚度位置確定二個主要步驟。
在機翼型葉切面最大厚度位置所在區(qū)域搜索步驟中，利用機翼型螺旋槳切面輪廓單峰拱形的特點，提出了葉切面最大厚度位置所在區(qū)域的判別依據(jù)；在機翼型葉切面的整個區(qū)域以導(dǎo)邊為起始進行搜索，利用判別依據(jù)確定葉切面最大厚度位置所在區(qū)域。
機翼型葉切面最大厚度位置所在區(qū)域搜索步驟，可以準確確定機翼型葉切面最大厚度位置所在區(qū)域，從而縮小機翼型葉切面最大厚度位置精確確定的區(qū)域。在機翼型葉切面最大厚度位置確定步驟中，利用樣條插值法對機翼型葉切面最大厚度位置所在區(qū)域進行葉背和葉面形狀的擬合。選擇合適的步長，以葉切面最大厚度位置所在區(qū)域左側(cè)為起始進行機翼型葉切面最大厚度位置精確確定，直到葉切面最大厚度位置所在區(qū)域的右側(cè)為止。
如果確定的機翼型葉切面最大厚度位置達不到精度要求，縮小步長重新進行以葉切面最大厚度位置所在區(qū)域左側(cè)為起始的機翼型葉切面最大厚度位置精確確定過程。因此本發(fā)明提出的機翼型葉切面最大厚度位置精確確定步驟，可以以比較高的精度來確定葉切面最大厚度所在位置。
本發(fā)明的優(yōu)點通過步驟一的最大厚度位置所在區(qū)域搜索，不僅使得本發(fā)明提出的最大厚度位置確定十分可靠，而且大大減少了精確確定最大厚度位置的區(qū)域，使得本發(fā)明提出的最大厚度位置確定方法高效。本發(fā)明通過以最大厚度位置所在區(qū)域為基礎(chǔ)位置精確確定步驟二，可以十分精確地確定機翼型葉切面最大厚度位置。因此本發(fā)明提出的機翼型葉切面最大厚度位置確定方法，具有效率高、確定的最大厚度位置準確可靠。為提高槳葉生產(chǎn)制造的質(zhì)量和效率提供科學(xué)、準確的數(shù)據(jù)。機翼型葉切面最大厚度位置確定，可以以比較高的精度來確定葉切面最大厚度所在位置。


附圖1是包含葉切面的槳葉輪廓示意圖。
附圖2是本發(fā)明的機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定步驟圖。
圖1中的0.1、0.2、...1是代表不同葉切面所對應(yīng)的半徑系數(shù)。
具體實施例方式
實施例1在圖1中半徑系數(shù)為0.2葉切面為例，該葉切面有11個型值點。這11個型值點的橫坐標分別為x0、x1……x10。利用本發(fā)明提出的翼型葉切面最大厚度位置確定方法，確定半徑系數(shù)為0.2葉切面最大厚度位置包括二個步驟。
步驟1在該機翼型葉切面的整個區(qū)域，以導(dǎo)邊橫坐標x0處為起始點進行搜索。該葉切面最大厚度位置所在區(qū)域的判別依據(jù)為，橫坐標xi+1處的厚度不大于xi+2處的厚度并且xi+2處的厚度大于等于xi+3處的厚度。滿足判別依據(jù)則給出機翼型葉切面最大厚度所在區(qū)域，否則繼續(xù)進行區(qū)域搜索。該機翼型葉切面最大厚度所在區(qū)域為橫坐標x4、x5、x6所在的區(qū)域。
步驟2以半徑系數(shù)0.2葉切面的橫坐標x4、x5、x6所在的區(qū)域為基礎(chǔ)，確定出初始步長h，利用如下公式進行樣條差值。
S(x)=(x-xj+1)2[hj+2(x-xj)]h3jyj+(x-xj)2[hj+2(xj+1-x)]h3jyj+1+(x-xj+1)2(x-xj)h2jmj+(x-xj)2(x-xj+1)h2jmj+1]]>這里假定s′(x)在節(jié)點xj處的值為s′(xj)＝mj(j＝0，1，…n)，S(xj)＝y(tǒng)j(j＝0，1，Λ，n)以該葉切面最大厚度位置所在區(qū)域左側(cè)橫坐標x4處為起始進行機翼型葉切面最大厚度位置精確確定，直到葉切面最大厚度位置所在區(qū)域的右側(cè)橫坐標x6處為止。如果確定的機翼型葉切面最大厚度位置達到精度要求，將最大厚度值及其對應(yīng)位置給出；否則縮小步長，重新進行以橫坐標x4處為起始的機翼型葉切面最大厚度位置精確確定過程。
實施例2在圖1中半徑系數(shù)為0.7葉切面為例，該葉切面有13個型值點。這13個型值點的橫坐標分別為x0、x1……x12。利用本發(fā)明提出的機翼型葉切面最大厚度位置確定方法，確定半徑系數(shù)為0.7葉切面最大厚度位置包括二個步驟。
步驟1在該機翼型葉切面的整個區(qū)域，以導(dǎo)邊橫坐標x0處為起始點進行搜索。該葉切面最大厚度位置所在區(qū)域的判別依據(jù)與實施例1相同。滿足判別依據(jù)則給出機翼型葉切面最大厚度所在區(qū)域，否則繼續(xù)進行區(qū)域搜索。該機翼型葉切面最大厚度所在區(qū)域為橫坐標x5、x6、x7所在的區(qū)域。
步驟2以半徑系數(shù)0.7葉切面的橫坐標x5、x6、x7所在的區(qū)域為基礎(chǔ)，確定出初始步長h，利用與實施例1相同的公式進行樣條差值。
以該葉切面最大厚度位置所在區(qū)域左側(cè)橫坐標x5處為起始進行機翼型葉切面最大厚度位置精確確定，直到葉切面最大厚度位置所在區(qū)域的右側(cè)橫坐標x7處為止。如果確定的機翼型葉切面最大厚度位置達到精度要求，將最大厚度值及其對應(yīng)位置給出；否則縮小步長，重新進行以橫坐標x5處為起始的機翼型葉切面最大厚度位置精確確定過程。
權(quán)利要求
1.機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定方法，其特征是它的步驟依次分為一、在機翼型葉切面的整個區(qū)域以導(dǎo)邊為起始搜索最大厚度位置所在區(qū)域；二、以該區(qū)域為基礎(chǔ)進行機翼型葉切面最大厚度位置的確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定方法，其特征是在機翼型葉切面最大厚度位置所在區(qū)域搜索中，利用機翼型螺旋槳切面輪廓單峰拱形的特點，提出葉切面最大厚度位置所在區(qū)域的判別依據(jù)；在機翼型葉切面的整個區(qū)域以導(dǎo)邊為起始進行搜索，利用判別依據(jù)確定葉切面最大厚度位置所在區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定方法，其特征是在機翼型葉切面最大厚度位置確定步驟中，利用樣條插值法對機翼型葉切面最大厚度位置所在區(qū)域進行葉背和葉面形狀的擬合，選擇合適的步長，以葉切面最大厚度位置所在區(qū)域左側(cè)為起始進行機翼型葉切面最大厚度位置確定，直到葉切面最大厚度位置所在區(qū)域的右側(cè)為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定方法，其特征是如果確定的機翼型葉切面最大厚度位置達不到精度要求，縮小步長重新進行最大厚度位置確定。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定方法，機翼型槳葉切面最大厚度位置的確定方法，其特征是它的步驟依次分為一.在機翼型葉切面的整個區(qū)域以導(dǎo)邊為起始搜索最大厚度位置所在區(qū)域；二.以該區(qū)域為基礎(chǔ)進行機翼型葉切面最大厚度位置的確定。本發(fā)明的優(yōu)點通過步驟一的最大厚度位置所在區(qū)域搜索，不僅使得本發(fā)明提出的最大厚度位置確定十分可靠，而且大大減少了精確確定最大厚度位置的區(qū)域，使得本發(fā)明提出的最大厚度位置確定方法高效。本發(fā)明通過以最大厚度位置所在區(qū)域為基礎(chǔ)位置精確確定步驟二，可以十分精確地確定機翼型葉切面最大厚度位置。因此本發(fā)明提出的翼型葉切面最大厚度位置確定方法，具有效率高、確定的最大厚度位置準確可靠。
文檔編號B63H1/00GK101016083SQ20071002045
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者陸金桂, 印志鴻, 陳鳳馨 申請人:南京工業(yè)大學(xué)