任意回转面叶型优化设计研究

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叶 轮 机 内 部 通 道 内 的 流 动 实 质上 是 空 间 三维 性很 强 的有 黏非 定 常流 动 .二 维平 面 叶栅 方 法设 计 的叶型 难 以反 映流 动 的 三维 性 ，用平 面 叶 型积 叠 形 成 的叶片性能 与预 期会 有- 定 差距 nj。根据 吴 仲华 提 出 的三元 流 动理 论 ，可 以将 叶片 通道 内流 动分 解 为 .s。、.s 两类 流面流动 E2 3。但 .s 流面和 .s：流 面都是三 维空 间曲面 ，这 种 方法 实 际应 用 相 当复 杂 ，因而通 常 作 以下 处 理 ：假 设 流 动轴 对 称 ，这 时 S 流 面 为 任 意 回转 面 ，因此 可收稿 日期：2012年 11月中的系统 设置 信息 ，对所 选择 通道 进行 数 据采集 。采样时 每个 通道 每 秒钟 采集 -组 数 据 ，每组 数 据 1 024个点 ，采样 频率 为 10 O00 Hz，采样 时 间大致 为 O.1 s。

(6)数据 处理 ：利用 SQL Server 2000数 据 库 软件进 行相 应 的数 据表 结 构设计 后 。在 TCG16数控 机 床运行 时实 时采 集各个 通 道 的原始数 据并 经转 换后 导 人数据 库 中保存 ，在采 样监 测 的同 时进行 实 时分析 ，将 其得到 的特征数 据 录入数 据库 。

3.2 离线 分 析 模 块(1)时 域分 析 。拈 分 为波 形分 析 和相 关分 析 两部 分 ，波形 分 析显示 所要 查询 采样 通道 在各 时段 的采样 数 据波 形 .相关分 析用 以分 析不 同通 道之 间 的相 互作用 及影 响 。

(2)频域 分析 。模 块分 为频谱 、功 率谱 、细化 谱 、对数谱 和倒数 谱 5个 部分 ，频域 分析 可通 过对 各个 通 道的 原始 数 据 (按 时 间段 0.1s)进 行 计 算 与 处理 ，显 示 其对应 的幅值 图(3)小 波分析 。对 数据 进行 小波 变换 后 的分析 。

(4)报表 打 印 。选 择相 关 内容 ，打印离 线分 析后 的数据 及各 种 图表 。

(5)瀑布 图及趋 势分 析 。是 指 以采样 组号 为 轴 、2013/4以 用 任 意 回转 面 方 法 进 行 叶 型 设 计 。

近 年 来 随 着 计 算 流 体 力 学 技 术 的 快 速 发 展 和 优化 控 制理 论 的 成熟 ，将 优 化控 制 技 术 与流 场 正 问题计算 相 结合 ，自动 进 行 叶型 优化 设 计 成 为可 能 。 自动优化 设计 的本 质 是 由数学 过 程替 代设 计 人员 经验 ，控 制设 计 参数 修 改方 向 ，使 设计 过 程 更精 确 、严 密 ，不 但 可以降低 设计 成本 ，而且提 高设 计效 率 。国内外 不 少学者在 叶型 优 化设 计 方 面 做 了很 多 有 意 义 的研 究 ]，UFL Koller将 正态分 布 随机 搜索 技 术与 叶型 流 场分 析、 、 p 声 ；频率 为 Y轴 、幅值 为 Z轴把 - 段 时 间 内采 样 的数 据显示 出来 ，利 用 SQL语 句 查 询 所 需 的 数据 ，显 示 出波 形的变 化 曲线 ，分 析 得 出其 中各个通 道 的信 号变 化 规律 ，从而 可 以找 出其物 理上 的原 因 .分析 出对 于数 控 机 床平衡 运行 有用 的数 据规 律 。

4 结束语该 数 控机 床 试 验 波形 采 集 分 析 系统 经 过 试运 行 。

由各项试 验 数据 表 明 。该 系统 已达 到预 期效 果 ，可 实现女口下 功 信色。

(1)建 立 了运行 稳定 可靠 的数 据采 集 系统 ；(2)通过 完善 的 数据 库 系统 ，提 供 了理论 分析 所需 的监 测数 据 ：(3)利 用 界 面 友 好 、运 行 稳 定 的 软 件 系 统 所 提 供的数据 分析 方法 ，增 强 了数控 机床 运行 时 的平衡 性 。