前言

葉片曲面造型是工程技術行業的一個難點，傳統的造型方法主要是將一系列特定的葉片截面曲線光順擬合成葉片的曲面，但是葉片處在流體環境中，它的性能從來就不能直觀的看出來，所以葉片在設計過程中，多數都是會需要一些修整，如果有參數化控制的葉片，就能完美解決葉片曲面造型的難點。

總有一些人引領著時代發展，而順應時代發展的CAESES軟件，在參數化的曲面建模方面就具有很大的優勢，尤其是MetaSurface的曲面造型方法，能夠便捷地將參數化的曲線特征，光順擬合成一個參數控制的復雜曲面。就葉片曲面造型來說，參數化的重點其實是葉片的截面曲線，下面就列舉一些CAESES中幾種常用的葉片截面曲線造型方法。

1、直接造型方法

 （1）選擇CAESES中自帶的葉型曲線

CAESES中最常使用的葉型曲線是NACA-4DS Curve，這個曲線有四個參數，分別是弦長、厚度、拱度、拱起位置，定義完參數后，將曲線變換為空間中的葉片截面輪廓曲線，繼而就可以通過MetaSurface的方法創建出葉片曲面。此葉型截面曲線主要用在軸流葉輪的葉片造型上，在飛機機翼造型方面也有較多應用。

 （2）通過控制點以及不同類型的曲線創建葉型曲線

創建這種葉型主要是為了滿足葉片多變的需要，根據需求，可以對控制點定義不同的參數，也可以使用不同形式的曲線進行葉片型線的創建。上圖葉型曲線建模步驟如下表所示：

該葉型曲線的參數主要包括前緣和尾緣的圓弧系數、包角度數以及所在位置，壓力面和吸力面的控制點位置，在所有參數的共同作用下，構建出形狀多變的葉型曲線。下圖是調整控制點參數后生成的新的葉型曲線。

2、中弧線造型方法

顧名思義，中弧線造型方法就是先將葉片截面型線的中弧線構建出來，然后再對中弧線進行兩側或單側的加厚處理，創建出葉型截面型線。中弧線造型方法分為平面中弧線方法和空間中弧面方法，而無論哪一種方法，都離不開厚度方程控制曲線的定義。

（1）平面中弧線方法

平面中弧線方法是先在某一固定的坐標平面上創建出我們需要的葉型曲線的中弧線，然后使用厚度分布的方程曲線對該中弧線在該平面上進行平移處理，創建出真實的葉片截面型線，之后借助MetaSurface方法創建真實葉片曲面。

平面中弧線方法創建葉片型線的步驟

（2）空間中弧面方法

空間中弧面創建葉片型線的方法所創建出來的曲線其實就已經是葉片的截面輪廓曲線了，因為對每一條中弧面上的流線進行offset處理的時候，做出來的曲線其實已經能夠正確的表達出最終的葉片，這種方法在離心式、徑流式葉輪的葉片創建中經常使用到。

空間中弧面創建葉片型線的步驟

3、外部導入葉片截面信息造型方法

此種情況多是有一些相對成熟的葉片數據，然后導入進CAESES中作為新模型創建的參考依據。常見的葉片數據有葉片截面輪廓曲線數據和葉片曲面數據兩種，其中截面輪廓曲線的數據主要是點集數據文件，如“.curve” 、“.geomturbo”、“.txt”等，葉片曲面數據主要是一些常見的通用幾何文件，如“.igs”、“.step”、“.x_t”等。

CAESES中有易學易用的feature編輯功能，通過編輯一些實用的feature，就能夠方便快捷的建立模型、讀取數據、輸出數據，通用格式的葉片曲面數據能夠直接導入CAESES中，而葉片截面輪廓曲線的點集數據文件就需要使用到特定的feature進行讀取，此處不作該feature的創建說明。

（1）使用葉片曲面創建葉片型線

如果使用的是中間格式的葉片曲面，導入CAESES后，通過一些方法就能提取出葉片上的截面輪廓曲線?？梢詫⑤喞€變換到某一坐標平面上，參照這個葉型曲線創建參數化葉型曲線與之匹配；也可以先在坐標平面上創建出自定義的葉型曲線，通過空間變換，與提取的截面輪廓曲線匹配；還有一種情況就是先做出來導入葉片的中弧面，然后使用中弧面上的流線信息與參數化的葉片型線匹配。

（2）使用葉片截面輪廓數據創建葉片型線

如果使用的是葉片截面輪廓曲線的點集數據，只要借助點集的讀取feature，將點集導入CAESES并通過Interpolation Curve創建出截面輪廓曲線，之后就可以直接使用這些截面輪廓曲線創建類似的參數化葉型曲線。下圖是離心葉片的導入面板和導入效果。