CAD/CAM技术的水轮机叶片三维建模及分析

    1.1.2 自由曲面的表达

    曲面的表达方法也很多，仍然以Bezier曲面为例来说明其原理。Bezier曲线是由特征多边形控制，Bezier曲面是由特征网格顶点控制，二者在表达方法上相似。给定(n+1)×(m+1)个排成网格的控制顶点，P_i，j(i=0，1，…，n，、j=0，1，…，m)，利用伯恩斯坦基函数B_i，n(u)，B_j，m(v)，可构成一张曲面片，该曲面为n×m次Bezie曲面。它可描述为：

    其中，

    如图2为三次Bezier曲面。自由曲面零件建模原理就是把需要建模的曲面划分为上述的一系列曲面片，用连接条件拼接来生成整个曲面。

    1.2 CAD/CAM技术的水轮机叶片三维建模

    利用CAD/CAM技术的先进软件UG，可以很方便进行自由曲面的造型。用UG进行自由曲面造型的途径很多，可以通过扫掠方式创建曲面，可以通过曲线网格创建曲面，可以通过曲线创建曲面。

    图2 三次Bezier曲面

    一般三维设计过程是：

    1)根据产品外形要求，建立构造曲面的边界曲线：或者根据实样测量的数据点生成曲线；

    2)使用各种曲面构造方法创建主要曲面，如通过点、通过曲线等方式构造曲面；

    3)使用曲面编辑工具对曲面进行编辑，如倒圆等到方式。

    下面通过定浆式水轮机转轮(叶片体和枢轴)的三维设计为例来说明白由曲面叶片的三维设计过程。

    设计要求：使用自由曲面中的扫描命令，依据提示步骤，创建整体轴流式水轮机的转轮模型(叶片数为6)。