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基于UG的离心泵实体造型设计及研究 口 李沈坚 口 李 春 口 周碧池 上海理工大学 动力工程学院 上海 2OO093 摘 要：基于uG技术，运用uG强大的曲面和实体功能分别对离心泵叶轮、叶片、蜗壳进行了三维实体造型。最后对 数值模拟计算模型进行了造型。生成的实体模型便于修改，为数值模拟提供了精确的实体模型，有利于获得更为真实的离 心泵内部流动情况。 关键词：离心泵 实体造型 UG 曲面设计 中图分类号 ：TH3ll 文献标识码：A 文章编号：1Oo0—4998(2008)l1一o052—03 为 了获得性能优 良的离心泵 ，传统的方法是先根 该软件不仅具有强大 的实体造型、曲面造型、A类 据模型换算法或速度系数法计算 出流道 、叶片截线、木 曲面设计 、虚拟装配和产生工程 图等设计功能；而且 ， 模截线及蜗 壳形状 ，然后根据 图纸制成模 型 ，并在试验 在设计过程 中可进行有 限元分析 、机构运动分析 、动力 台上反复试验 ，最终得 出符合要求 的离心泵 。整个过程 学分析和仿真模拟 ，提高设计 的可靠性 ；同时 ，可用建 费时、费力且成本高 。为 了解决这一 问题 ，最有效 的途 立 的三维模 型直接生成数控代码 ，用于产 品的加工 ，其 径是对整级离心泵进行三维造 型 ，并通过流场分析来 后处理程序支持 多种类型数控机床 。 初步得到叶轮 内部 的压力、速度等分布状况 ，做 出初步 基于 UG 的这些特 点 ，本文基于 uG，对整级离心 的性 能分析 ，为模型制造 与生产节省成本和 时间。 泵进 行三维实体造 型 ，最后对数值模拟计算模 型进 行 UG是集 cAD／cAE／cAM 为一体 的三维参 数化 了造 型。 软件 ，为机械制造企业提供从设计 、分析到制造过程 中 1 叶轮三维模型设计及研究 的建模 ，是 当今世 界最先进 的计算机辅助设计 、分析和 制造软件 ，广泛应用于航 空 、航天 、汽车 、造船 、通用机 1．1 叶片三维建模 械和 电子等工业领域 。 将 已知 的叶片曲面上离散数据点导入 uG，得到如 收稿 日期：2008年6月 图1所示 的离散点。使用 uG曲面生成命 令 中的 “通过 高 、单色性好 以及相干性好等特性 。激光焊主要利用激 为母材 的95％，有些试样 的抗拉强度甚至与母材相 当， 光光束 的高度平行性 、单色性和极高 的功率密度或 能 但塑性 略有下 降。 量密度等特点 ，焊接时采用 YAG激光器 ，最大功率为4 2 结论 kw，工作表面被迅速加热升温 、熔化并发生剧烈 的汽 化 ，巨大 的金属蒸汽反冲压力使液体金属表面 向下 凹 通过对 Tc4钛合金常用 的焊接方法进行总结 (如 陷，形成 凹坑 ，周 围熔化 的金属和 内部金属蒸汽等离子 表4表示 )，得 出最佳工艺参数 ，重 点研 究 了YAG激光 体形成焊接热源 。激光焊焊接速度快 ，热影 响区小 。 焊接 ，通过对 比可 以看 出激光焊接效果最好 。 钛合金焊接时，气孔是最容易 出现的缺陷，占所有 表4 TC4钛合金焊接接头一些性能的比较 缺陷的一半 以上 。为 防止气孔 ，试件表面涂碱金属 一碱 焊接方法 板厚 焊缝宽度 热影响区 热影响区晶 土金属的 卤化物 ，结果气孔 明显减少 ，而且焊缝宽度减 ／mm ／mm 宽度 ／mm 粒尺寸 ／mm 半 ，熔深增加一倍 以上 ，这是 因为碱金属 一碱土金属 的