一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台及方法

本发明涉及旋翼桨叶设计，特别是涉及一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台及方法。

背景技术：

1、旋翼系统是直升机的关键部件，旋翼系统用于提供直升机所需要的升力和推进，旋翼系统性能的好坏能直接决定直升机的性能。直升机旋翼气动设计流程是一个长周期、反复迭代的过程。现有的传统cfd方法需要科研人员从头开始进行建模，耗时极长且工作重复率较高，极大地影响了科研工作的效率。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的是提供一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台及方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供了一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台，包括：

4、参数获取模块，用于获取平台主界面输入的桨叶基础参数和桨叶气动设计修改参数；所述桨叶基础参数包括桨叶几何模型参数、桨叶气动模型参数和旋翼工况参数；

5、平台cad模块，用于根据所述桨叶几何模型参数构建桨叶三维模型或者根据所述桨叶气动设计修改参数构建修改后的桨叶三维模型；

6、气动计算模块，用于根据桨叶三维模型、修改后的桨叶三维模型、桨叶气动模型参数以及旋翼工况参数，生成旋翼性能曲线和旋翼气动载荷分布曲线；所述旋翼性能曲线包括旋翼悬停性能对比曲线和旋翼前飞性能对比曲线；

7、平台显示模块，用于显示桨叶三维模型、修改后的桨叶三维模型、旋翼性能曲线和旋翼气动载荷分布曲线。

8、本发明还提供了一种旋翼桨叶气动外形快速设计方法，包括：

9、在平台主界面输入桨叶基础参数，并将桨叶基础参数形成桨叶参数dat文件存储至指定位置，以供读取调用；所述桨叶基础参数包括桨叶几何模型参数、桨叶气动模型参数和旋翼工况参数；

10、读取桨叶参数dat文件，调用自动化建模程序以在catia软件中生成桨叶三维模型，调用气动计算程序、桨叶气动模型参数和旋翼工况参数以得到在桨叶三维模型下的旋翼气动载荷分布曲线、旋翼悬停性能曲线和前飞性能曲线；

11、通过catia软件的窗口句柄，以内嵌窗口形式显示桨叶三维模型、以及在桨叶三维模型下的旋翼气动载荷分布曲线、旋翼悬停性能曲线和前飞性能曲线；

12、在平台主界面输入桨叶气动设计修改参数，调用自动化建模程序以在catia软件中生成修改后的桨叶三维模型，调用气动计算程序、桨叶气动模型参数和旋翼工况参数以得到在修改后的桨叶三维模型下的旋翼气动载荷分布曲线、旋翼悬停性能曲线和前飞性能曲线，并结合在桨叶三维模型下的旋翼悬停性能曲线和前飞性能曲线，得到旋翼悬停性能对比曲线和旋翼前飞性能对比曲线；

13、通过catia软件的窗口句柄，以内嵌窗口形式显示修改后的桨叶三维模型、在桨叶三维模型下的旋翼气动载荷分布曲线、旋翼悬停性能曲线和前飞性能曲线、以及旋翼悬停性能对比曲线和旋翼前飞性能对比曲线。

14、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

15、本发明利用python以及对catia的二次开发等一系列技术工具，将旋翼气动设计集成于一个界面，由计算机来完成建模、计算等重复性高、人工操作耗时长的过程。

技术特征：

1.一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台，其特征在于，所述平台cad模块设置有catia软件调用单元；所述catia软件调用单元用于调用catia软件，以通过catia软件构建桨叶三维模型和修改后的桨叶三维模型，并通过catia软件的窗口句柄，以内嵌窗口形式显示桨叶三维模型和修改后的桨叶三维模型。

3.根据权利要求2所述的一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台，其特征在于，所述catia软件调用单元为基于python语言的调用catiaapi接口。

4.根据权利要求1所述的一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台，其特征在于，所述气动计算模块设置有气动计算程序调用接口；所述气动计算程序调用接口用于调用气动计算程序，以通过气动计算程序生成旋翼性能曲线和旋翼气动载荷分布曲线。

5.根据权利要求4所述的一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台，其特征在于，所述气动计算程序调用接口为基于python语言的数据接口。

6.一种旋翼桨叶气动外形快速设计方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种旋翼桨叶气动外形快速设计平台及方法，涉及旋翼桨叶设计领域，该平台包括参数获取模块获取平台主界面输入的桨叶气动设计修改参数、桨叶几何模型参数、桨叶气动模型参数和旋翼工况参数；平台CAD模块根据桨叶几何模型参数构建桨叶三维模型或根据桨叶气动设计修改参数构建修改后的桨叶三维模型；气动计算模块根据桨叶三维模型、修改后的桨叶三维模型、桨叶气动模型参数以及旋翼工况参数，生成旋翼性能曲线和旋翼气动载荷分布曲线；平台显示模块显示桨叶三维模型、修改后的桨叶三维模型、旋翼性能曲线和旋翼气动载荷分布曲线。本发明将旋翼气动设计集成于一个界面，由计算机来完成建模、计算等重复性高、人工操作耗时长的过程。

技术研发人员：钱乐阳,史勇杰,胡志远,徐国华,刘洋
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15