● 摘要
汽轮机是火力发电的主要设备之一，叶片是汽轮机中将气流的动能转换为有用功的重要部件，其工作环境比较恶劣，因此叶片的质量好坏是决定汽轮机能否正常运行的关键。本文从提高叶片设计效率的角度研究了叶片的设计方法，从对型线的处理和调整开始研究了叶身的构造方式，分析了叶片叶根和围带等结构部分的特征造型方法，最后研究了叶片的从三维模型到工程图纸的自动生成方法，并对其中的关键技术进行了分析，同时在UG NX3平台上获得了实现。本文的主要研究内容和成果是：（1）分析叶片型线选择调整的设计方法和习惯，建立了符合汽轮机叶片型线的设计选择流程。（2）分析了影响叶栅损失的几何参数和气动参数，在此基础上提取了理论计算需要的主要参数，建立了型线选择和调整的流程，实现了通过输入设计参数经过迭代计算得到符合要求的型线模型的设计过程。（3）研究了叶片的叶根、围带等结构特点和分类，采用用户自定义特征库（UDF）的方式实现了叶根、围带等结构的特征化造型，同时创建了叶根、围带、拉筋等结构的用户自定义特征库。（4）分析了叶片整体结构的特点，采用用户自定义对象（UDO）的方法实现叶片结构设计中的关联性设计。（5）研究并实现了叶片工程图纸快速自动生成方法。包括视图的自动布局和生成、尺寸和特殊符号的自动标注、图框模板的定制、标题栏的自动添加等。同时，探讨了叶片的三维模型和二维图纸之间的关联性技术。（6）基于UG平台，运用UG OPEN二次开发方法，结合汽轮机叶片的结构特点，开发了叶身型线的选择和调整系统以及工程图纸快速自动生成模块，开发了接口，实现了型线的模型生成、参数计算和调整、任意截面插值、结构的特征造型、图纸自动生成等功能，从而提高了设计的自动化程度和设计效率。