叶片是航空发动机的典型零部件,它的设计是集气动设计、结构设计、强度分析、热力学分析等多学科协同设计形成的。结构设计是叶片设计过程中较重要的部分,目前国内普遍采用的方法是通过CAD软件的二维设计功能来实现叶片结构设计,这使设计师的设计思维表达受到一定的限制,又由于与其他学科的协同设计是串行的,因此叶片的结构设计时间较长,从而导致叶片的设计周期长。 本文针对叶片设计中的结构设计过程做了深入的研究,开发了叶片CAD参数化造型系统,意在使结构设计实现三维设计,同时使得多学科协同设计可以部分并行,从而缩减叶片的设计周期。 本系统以结构设计为依托,分别开发了航空发动机叶片设计子系统、曲面有效性检测子系统和叶片并行工艺设计子系统。 本文的主要内容和突破的关键技术如下: 1.研究了CAD的特征建模和实体建模的技术,实现了叶片的基于逻辑结构的建模方法; 2.建立了叶片广义语义特征模型,采用面向对象的方法,实现了叶片CAD模型的参数化造型技术; 3.采用XML技术建立了叶片广义特征模型信息表,用以保存叶片的设计过程和设计信息,同时方便了叶片的数据管理; 4.通过读取XML记录的数据文件,实现了叶片CAD模型的重构,从而实现了叶片的设计复用。