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基于UG的风力机叶片三维建模陈容满 王 茶 蔡泽昱 罗永新 周文平（六盘水师范学院物理与电气工程学院，贵州 六盘水 553000）摘 要：叶片是风力机中最基础和最关键的部件，会对风力机性能产生重要的影响。
本文从叶片各个截面的翼型出发，采用UG软件对WindPACT1.5MW风力机的叶片进行三维建模。
关键词：风力机；叶片；翼型；UG；三维建模风力机是以自然风为动力的原动机，其外部结构主要由叶片、轮毂、机舱和塔架组成。
风力机叶片的结构对空气绕流场及气动载荷具有较大的影响[1]。
在风力机气动性能及结构载荷分析过程中，叶片的三维建模是最基础的环节。
但是，叶片的截面形状复杂,特别是在翼展方向还存在扭转角和渐变的弦长，因此三维建模比较困难。
本文将借助UG软件的实体化曲面处理能力，从叶片各个截面翼型的原始二维坐标数据出发，构造出叶片截面翼型的样条曲线,然后建立风力机叶片的三维实体模型。
本文的三维建模方法具有高效和准确的特点，能够为后续风力机气动性能及结构载荷分析提供基础和指导。
一、1.5MW风力机叶片主要参数本文对WindPACT 1.5 MW风力机进行三维建模。
该风力机为美国国家可再生能源实验室（NREL）设计的参考风力机，转子半径为35m。
该风力机不同截面高度的扭转角、弦长、翼型等参数如表1[2]。
表1 叶片翼型参数表Distributed Blade Aerodynamic Properties for the WindPACT 1.5-MW ModelNode (-)RNodes(m)AeroTwst(°)DRNodes(m)Chord(m)Airfoil(-)1 2.8583311.10 2.21667 1.949Cylinder.dat2 5.0750011.10 2.21667 2.269S818_2703.dat 37.2916711.10 2.21667 2.589S818_2703.dat 49.5083310.41 2.21667 2.743S818_2703.dat 511.725008.38 2.21667 2.578S818_2703.dat 613.94167 6.35 2.21667 2.412S818_2703.dat 716.15833 4.33 2.21667 2.247S818_2703.dat 818.37500 2.85 2.21667 2.082S828_2103.dat 920.59167 2.22 2.21667 1.916S828_2103.dat 1022.80833 1.58 2.21667 1.751S828_2103.dat 1125.025000.95 2.21667 1.585S828_2103.dat 1227.241670.53 2.21667 1.427S825_2103.dat 1329.458330.38 2.21667 1.278S825_2103.dat 1431.675000.23 2.21667 1.129S826_1603.dat 1533.891670.08 2.216670.980S826_1603.dat二、叶片参数的处理该风力机采用的翼型有三种，分别为S818，S825，S826，如图1所示。
风扇叶片三维模型的绘制思路。
要绘制风扇叶片的三维模型，可以按照以下步骤进行：
1. 确定风扇叶片的基本形状：风扇叶片通常呈弯曲的形状，可以先在计算机辅助设计（CAD）软件中绘制一个二维的叶片轮廓。
可以使用线段、曲线或Bezier 曲线等进行绘制。
2. 创建一个新的3D项目：在CAD软件中打开一个新的3D项目，选择适当的坐标系。
3. 将叶片轮廓提升到第三个维度：在CAD软件中，将二维的叶片轮廓从平面提升到垂直方向，使其成为一个立体的曲面。
4. 添加细节和纹理：根据实际需求，可以在叶片上添加细节，如切割、孔洞、扇叶纹理等。
可以使用CAD软件提供的工具进行操作。
5. 调整叶片的厚度和曲率：根据实际风扇叶片的设计，调整叶片的厚度和曲率。
6. 创建风扇轴和支撑结构：在风扇叶片的中心创建一个轴，用于连接整个风扇。
同时，根据实际需要，可以添加支撑结构以增强稳定性和强度。
7. 渲染和预览：使用CAD软件提供的渲染功能，将模型进行渲染，以获得逼真
的效果。
可以调整光照、材质和背景等参数。
可以预览和检查模型是否符合预期。
8. 导出模型：完成风扇叶片的绘制后，将其导出为常见的3D文件格式，如.STL、.OBJ等，以便在其他软件中使用或进行进一步的处理和制造。
以上是风扇叶片三维模型的绘制思路，具体操作过程可以根据所使用的CAD软件进行调整和优化。
利用CAD技术的风力发电机组三维模型设计与制造风力发电机组是利用风能转化为电能的装置，它由风力发电机和支架组成。
而CAD技术（计算机辅助设计）是一种利用计算机进行工程图形的辅助设计方法。
本文将重点介绍利用CAD技术进行风力发电机组的三维模型设计与制造的过程。
1. 需求分析在进行风力发电机组的三维模型设计与制造之前，首先需要进行需求分析。
我们需要考虑的因素包括风力发电机组的功率、转速、叶片数量等。
通过确定这些参数，我们可以根据实际需求进行三维模型的设计与制造。
2. 三维建模利用CAD技术进行风力发电机组的三维建模是设计与制造的基础。
我们可以根据需求和设计要求，采用CAD软件中的建模工具进行对风力发电机组的建模。
首先，我们需要绘制整个风力发电机组的骨架结构，包括支架和发电机等，然后再逐步添加叶轮、传动系统等细节。
确保模型的每个部分都符合设计要求，并且能够实现正常运转。
3. 材料选择在进行风力发电机组的制造之前，需要选择合适的材料。
这些材料需要具备一定的强度和耐久性，以及适应各种环境条件的要求。
根据模型设计，我们可以确定所需要的材料种类和尺寸，然后选择高质量的材料进行制造。
4. 制造工艺制造风力发电机组的过程需要考虑到材料的加工、组装以及质量控制等问题。
根据三维模型设计，我们可以将模型分解为各个零件，并制定相应的制造工艺流程。
例如，通过数控机床对金属零件进行加工，利用3D打印技术对塑料零件进行制造等。
此外，还需要进行合适的组装过程，确保各个零件的拼接紧密无缝。
5. 模型测试与改进制造完成后，对风力发电机组的三维模型进行测试和改进是必要的。
我们可以利用计算机模拟软件对模型进行动力学分析，检测其在不同工作条件下的性能表现。
根据测试结果，我们可以对模型进行必要的改进和优化，以达到更好的发电效果和可靠性。
综上所述，利用CAD技术进行风力发电机组的三维模型设计与制造需要进行需求分析、三维建模、材料选择、制造工艺和模型测试与改进等步骤。
利用CAXA实体设计快速绘制电风扇叶片电风扇是现代人们生活和工作中必不可少的电器之一，也是家用电器中最具实用性和实用性的一种。
而电风扇的构成中，其关键部分之一就是叶片，它能够根据不同的要求和环境，调节出不同的风速和风向。
因此，如何设计一组高质量的电风扇叶片，就成为了电风扇制造商的一项重要任务。
利用CAXA实体设计，可以帮助制造商快速而精准的绘制出电风扇叶片的模型，方便后续的加工、生产和测试操作。
下面，本文将详细介绍利用CAXA实体设计，如何快速绘制出一组高质量的电风扇叶片。
首先，我们需要打开CAXA电子设计软件，创建一个新的工程文件。
在新建的工程文件中，可以根据需求，设定好相应的工作空间、图纸和单位等参数。
接下来，我们需要绘制电风扇叶片的草图。
首先，可以选择"线"工具，在工作平面上绘制出一个叶片的大致轮廓。
然后，利用"圆弧"工具，对轮廓进行细化，使其更加圆润光滑。
在细化过程中，可以使用"对称"工具，来快速对叶片边缘进行对称处理，以保证整个叶片的对称性和美观性。
最后，在草图中添加出入风口等细节，以便后续加工和生产。
接下来，我们需要利用草图，创建出叶片的三维实体模型。
首先，我们可以选择"拉伸"工具，将叶片的草图拉伸到合适的厚度。
然后，通过"旋转"、"倾斜"等工具，将叶片进行进一步的细化和塑形。
在模型细化的过程中，可以利用"放样"功能，将叶片的一面复制到另一面，以保证整个叶片的对称性和一致性。
最后，在模型中加入叶片的固定杆等附件，使其可以方便的进行安装和使用。
最后，我们需要对叶片的模型进行优化和检验。
首先，可以利用CAXA自带的仿真功能，对叶片进行流场分析，并根据分析结果对叶片进行优化和调整。
然后，可以利用CAXA的其他功能，对叶片进行细节检查、材料选择等操作，以保证整个叶片的质量和性能。
内蒙古工业大学学报JOU RN AL O F IN N ER M ON G OL IA第30卷 第2期 U N IV ERSIT Y OF T ECHN O LO GY V ol.30No.22011文章编号:1001-5167(2011)03-0081-05基于Solidworks的风力发电机叶片的建模方法王志德1,胡志勇1,曹 艳2,李艳霞3,张国兴1(1.内蒙古工业大学机械学院2.内蒙古工业大学理学院3.内蒙古工业大学图书馆呼和浩特010051)摘要:以G52-850kW风力发电机风轮叶片为例,利用Glauert涡流理论相关原理完成风力发电机风轮叶片的设计,基于三维CA D造型软件So lidw or ks,作出叶片断面的草图,用三种方法实现了叶片三维造型,对这三种建模方法进行了比较,具有一定的现实意义和实用价值。
关键词:风轮叶片;建模;造型分析中图分类号:T P391.72;T P31 文献标识码:A0 引 言风轮是风力发电机(以下称风力机)最重要的部件之一。
风力机就是依靠风轮把风所具有的动能有效转化为机械能并加以利用。
风轮的设计好坏对风力机有重大影响。
现代风力机风轮通常是采用三叶片的上风或下风结构。
风轮叶展形状、翼型形状与风力机的空气动力特性密切相关。
目前,在风力机风轮叶片的气动设计方面,还没有系统的设计模型和方法,只有针对某一方面的模型,这些模型还无法归纳成一套可靠的系统设计模型。
一台好的风力机应当尽量增加升力而减小阻力,使之尽量趋于最大值,以增加风力机的风能利用系数。
叶片气动设计主要是外形优化设计,这是叶片设计中至关重要的一步。
外形优化设计中叶片翼型设计的优劣直接决定风力机的发电效率,在风力机运转条件下,流动的雷诺数比较低,叶片通常在低速、高升力系数状态下运行,叶片之间流动干扰造成流动非常复杂。
针对叶片外形的复杂流动状态以及叶片由叶型在不同方位的分布构成,叶片叶型的设计变得非常重要。
CAD绘制风力发电机图的详细步骤风力发电机是一种利用风能转化为电能的设备，具有环保、可再生的特点。
在制造风力发电机过程中，使用CAD（计算机辅助设计）软件对设备进行绘图是一项关键的工作。
本文将详细介绍CAD绘制风力发电机图的步骤，帮助读者更好地理解和应用。
1. 制定设计方案首先，我们需要根据实际需求制定一个设计方案。
该方案应该包括所需的风力发电机的尺寸、材料以及相关技术指标等。
通过明确的设计方案，可以更好地指导后续的CAD绘图工作。
2. 打开CAD软件并创建新文件启动你所使用的CAD软件，并创建一个新的绘图文件。
选择适当的单位和尺寸，使其与设计方案一致。
在开始绘图之前，确保你具备一些基本的CAD软件操作技巧，例如画线、绘制圆和矩形等。
3. 绘制基本结构根据设计方案，开始绘制风力发电机的基本结构。
首先，画出主轴的横截面。
你可以使用CAD软件中的圆工具来绘制主轴的外径和内径。
接下来，根据设计方案中的要求，绘制风轮叶片的形状。
使用CAD软件中的线工具连接点来绘制叶片的轮廓。
4. 添加细节绘制风力发电机的细节非常重要，可以让模型更加真实并具有实用性。
例如，在主轴上添加轴承和其他连接元件。
在风轮叶片上添加适当的曲线和凹槽。
通过添加这些细节，可以更好地还原实际风力发电机的形态。
5. 调整尺寸和比例一旦基本结构和细节都完成了，你可以对整个绘图进行审查，并根据需要进行尺寸和比例的调整。
确保风力发电机的各个部分之间的比例合理，并与设计方案一致。
6. 标注和注释绘制完风力发电机的主体后，需要对图形进行标注和注释。
使用CAD软件中的标注工具来添加尺寸、文字和箭头等注释。
这样做可以使绘图更加清晰，方便他人理解。
7. 检查和修改在完成绘图之前，需要对整个图形进行仔细检查和修改。
检查是否有错综复杂的线条、断开的连接或没有正确对齐的元件等问题。
任何错误或问题都应该及时修正，以确保绘图的准确性和完整性。
8. 保存和输出最后，保存绘图文件，并选择合适的格式进行输出。
玻璃钢研究报告2007 年第 2 期风力机叶片外形参数化建模孙 永 泰(上海玻璃钢研究院，上海 201404)摘要本文通过离散再组装的过程， 实现了叶片外形曲面几何模型的参数化建立， 方便了产品的设 计开发。
在离散和组装的过程中使用到 AutoCAD 和 UG 的强大绘图功能，在坐标变换的过程中 使用到 Matlab 的强大数值处理功能。
关键词：风力机叶片坐标变换翼型Matlab1引 言风力机依靠叶片捕获风能，为达到最佳气动性能，叶片具有复杂的气动外形。
在叶片的设计和制造过程中，进行 CAE 仿真和制作模具都需要叶片外形的几何模型。
叶片外形曲面复杂，但是有律可循，是由翼型族、弦长、扭角、相对厚度、参考轴位置 等参数来确定的。
本文通过坐标变换实现叶片外形几何的参数化建模。
2数据准备2.1 坐标系 本文采用的坐标系，如图 1 所示，X 轴由前缘指向后缘，Y轴由工作面指向气动面。
在 上风向顺时针风力机中，原点位于根端法兰圆心，X 轴为旋转平面与根端法兰平面的交线， 指向后缘，Y 轴在根端法兰平面内指向塔架，X、Y与 Z 轴组成笛卡尔右手坐标系。
2图 1 本文采用的坐标系2.2 翼型 不同站位的翼型选择是风力及叶片气动外形设计时首先要解决的关键问题。
设计叶片 时，要根据风力机叶片空气动力特性、结构特性和空间利用等方面的综合因素来选择翼型， 并沿站位方向（展向）进行合理配置。
所以在不同站位处的翼型不一样 [2] 。
一般需要为每种 叶片准备约 10 个不同相对厚度的翼型。
一个翼型族具有数个（一般为三五个）不同厚度的翼型。
但是对于这里的准备工作可能 不够多，要对已有的翼型修型得到足够多的（10 个）翼型。
修型一般采用厚度修型和弯度 修型方法。
另外需要对部分翼型进行后缘加厚处理 [2]。
本文要通过翼型的坐标变换来获得叶片曲面，首先的准备工作是将前述 10 个翼型都离 散成若干个坐标点。
以 S821 翼型为例[1]，在 AutoCAD 中以样条曲线绘出翼型后，使用菜单->绘图->点->定数等分，将上面(气动面)分为 499 份，下面(工作面)分为 500 份。
