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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：在叶轮机的设计领域中，提供一种基于变维度FFD的叶轮机的统一参数化方法，包括：将目标物体嵌入基于FFD的网格控制体内得到样条体，其中，网格控制体内的网格的顶点为控制顶点；建立目标物体的气动构型与样条体的映射关系，得到控制顶点的坐标与样条体的实际坐标关系；根据控制顶点的坐标与样条体的实际坐标关系，计算样条体在网格控制体中的参数坐标；改变网格控制体的形状，通过控制顶点的位移变化量和样条体在网格控制体中的参数坐标，得到变形后的控制顶点的坐标与样条体的实际坐标关系。本方法能够涵盖所有传统叶轮机几何样条参数化方法，还能囊括叶轮机几何构型变动的全部维度和自由度，实现了叶轮机样条参数化的统一。

主权项：1.一种基于变维度FFD的叶轮机的统一参数化方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、将目标物体嵌入基于FFD的网格控制体内得到样条体，其中，所述网格控制体内的网格的顶点为控制顶点；S2、建立所述目标物体的气动构型与所述样条体的映射关系，得到所述控制顶点的坐标与所述样条体的实际坐标关系；S3、根据所述控制顶点的坐标与所述样条体的实际坐标关系，计算所述样条体在所述网格控制体中的参数坐标；S4、改变所述网格控制体的形状，通过所述控制顶点的位移变化量和所述样条体在所述网格控制体中的参数坐标，得到变形后的控制顶点的坐标与样条体的实际坐标关系；所述S1中的网格控制体的类型包括：均匀划分的长方体网格控制体、非均匀划分的长方体网格控制体和不规则图形体网格控制体；所述S2的所述控制顶点的坐标与所述样条体的实际坐标关系的公式为公式（1）： （1）其中，所述控制顶点所在的网格控制体为l+1m+1n+1形式划分的网格控制体，Pi,j,k为所述控制顶点坐标，i,j,k为所述网格控制体在三个方向上的标号； l为所述网格控制体在i方向划分的段数； m为所述网格控制体在j方向划分的段数； n为所述网格控制体在k方向划分的段数；u,v,w为所述样条体在所述网格控制体中对应的参数坐标； B为基函数，所述基函数的类型包括：Bernstein基函数、B样条基函数和NURBS基函数； Q为所述样条体的实际坐标；所述S3的根据所述控制顶点的坐标与所述样条体的实际坐标关系，计算所述样条体在所述网格控制体中的参数坐标包括：当所述网格控制体的类型为均匀划分的长方体网格控制体，所述基函数的类型为Bernstein基函数时，通过线性缩放变换法对所述均匀划分的长方体网格控制体内的任意一点参数坐标进行求解；当所述网格控制体的类型为不规则图形体网格控制体时，通过蒙特卡罗法对所述不规则图形体网格控制体内的任意一点参数坐标进行求解；当所述网格控制体的类型为非均匀划分的长方体网格控制体时，通过张量积降维解耦法对所述非均匀划分的长方体网格控制体内的任意一点参数坐标进行求解；所述当所述网格控制体的类型为均匀划分的长方体网格控制体，所述基函数的类型为Bernstein基函数时，通过线性缩放变换法对所述均匀划分的长方体网格控制体内的任意一点参数坐标进行求解的公式为公式（2）： （2）其中，X为目标点的实际坐标，所述目标点为所选定待计算的所述目标物体的气动构型的几何点中的一点； X 0 为所述网格控制体的局部坐标系原点； U为u,v,w中，u所在方向的方向坐标轴矢量； V为u,v,w中，v所在方向的方向坐标轴矢量； W为u,v,w中，w所在方向的方向坐标轴矢量；所述S4的改变所述网格控制体的形状，通过所述控制顶点的位移变化量和所述样条体在所述网格控制体中的参数坐标，得到变形后的控制顶点的坐标与样条体的实际坐标关系包括：移动控制顶点，改变所述网格控制体的形状；计算变形后的控制顶点的坐标与样条体的实际坐标关系，所述变形后的控制顶点的坐标与样条体的实际坐标关系的公式为公式（3）： （3）其中，Q´为变形后的样条体的坐标，∆Pi,j,k为所述控制顶点的位移变化量；所述目标物体的类型包括：叶轮机的三维构型、叶轮机的曲面特征和叶轮机的曲线特征。

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