基于水平集方法的葉片結構曲面重構.pdf

1、泵是一種應用廣泛的通用機械，葉輪作為其核心部件，直接影響泵的整體性能和效率。本文基于泵葉輪一維水力設計，提出了一種葉輪快速造型方法。該快速造型方法包含兩個關鍵模塊，分別是軸面投影圖和平面投影圖的計算與繪制。本文根據(jù)幾何投影關系，推導出由安放角控制葉片流線形狀的函數(shù)關系式，可以直接指定安放角變化規(guī)律控制葉片造型。葉輪造型實例的流場數(shù)值模擬結果說明了由快速造型方法得到的葉輪具有良好的水力性能，滿足設計要求，可以作為葉輪優(yōu)化設計的初始設計模型

2、。
　　本研究提出了利用隱式水平集函數(shù)表征葉輪葉片結構的無參數(shù)化方法。通過基于水平集方法的隱式曲面重構方法，對已有葉片采樣點云進行曲面重構。為了應對實際葉片采樣點云稀疏的情況，提出了一種更加貼近點云的初始曲面構造方法，可以顯著減少葉片重構工作的計算量。關于曲面重構模型，采用變分水平集方法，以重建曲面的距離能量泛函和曲率能量泛函的變分，控制水平集函數(shù)演化計算，直至重構曲面足夠逼近葉片點云為止。在計算水平集演化方程時，采用窄帶技術，只