利用catia建立螺旋桨的方法解读

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计算机辅助飞机设计--CATIA平台使用讲义

“操作－选择” 或 “选择－操作” 5种选择模式：见书按住Ctrl键多选、左键框选、Edit中 Search命令：
第二章工作界面与基本操作
2、操作技巧
2.4 Specification命令
第二章工作界面与基本操作
2、操作技巧
2.4 Specification命令
各种操作
第二章工作界面与基本操作
第一章 CATIA简介
二、CATIA的运行环境
硬件环境
C P U ：Intel奔腾Ⅱ或Ⅲ以上内存：256MB以上硬盘：2GB 显示器：1024×768以上分辨率显卡：16MB以上鼠标：三键
软件环境
Microsoft公司 ——Windows NT/2000/XP IBM公司的AIX HP公司的HP-UX SGI公司的IRIX第二章工作界面与基本操作
1 工作界面
第二章工作界面与基本操作
2、操作技巧
2.1 鼠标使用：组合按钮功能：
• 选择和编辑对象：左键
• 移动物体：
按住中键
• 右击打开菜单：右键
• 旋转物体：
按住中键，再按左或右键并移动
• 物体的缩放：按住中键，再单击左键并上下移动鼠标
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第二章工作界面与基本操作
第一章 CATIA简介
4、CATIA的应用
由于其功能强大而完美，CATIA已经几乎成为三维CAD/CAM领域的一面旗帜和争相遵从的标准，特别是在航空航天、汽车及摩托车领域，CATIA一直居于领先的地位。
航空航天领域——CATIA是计算机辅助设计制造的支撑软件。

法国幻影2000系列战斗机、波音777 、EC120直升机

基于CAXAV2013的螺旋桨三维建模与多轴编程技术

投稿信箱：******************.cn基于CAXA V2013的螺旋桨三维建模与多轴编程技术□广东省工商高级技工学校郎永兵螺旋桨是指靠桨叶在空气中旋转将发动机转动功率转化为推进力的装置，或有两个或较多的叶与毂相连，叶向后的一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种船用推进器。

螺旋桨分为很多种，应用十分广泛，如飞机、轮船等。

螺旋桨模型的工程图如图1所示，以国产CAD/CAM软件CAXA制造工程师2013为例，其建模、编程具体操作如下。

一、图样分析如图1所示，该螺旋桨由中间的毂与3个螺旋叶片组成。

其中，中间的毂由圆柱、半椭球等组成；螺旋叶片是基于螺距80mm、圈数0.7mm、半径65mm的螺旋线两边偏置1mm的两叶片曲线与螺距80mm、圈数0.7mm、半径21.5mm的螺旋线两边偏置3.5mm的两叶片曲线而形成的三维直纹螺旋曲面，结合CAXA软件建模可得螺旋叶片的叶片曲线是由半径65mm 螺旋线与半径21.5mm螺旋线组成的直纹螺旋面向两边等距1mm与等距3.5mm后形成的等距面上的边界曲线；螺旋叶片的端部倒圆角R25mm，与中间毂倒圆角R7.5mm，叶片外部轮廓倒圆角R1mm。

螺旋桨模型的加工依据其加工部位、模型构建过程与装夹方式可简单划分为以下几个部分：①螺旋桨底部的加工；②螺旋桨整体开粗；③顶部曲面（椭球面）精加工；④叶片外部边沿R25mm、R7.5mm和R1mm倒圆角加工；⑤叶片精加工；⑥叶片底部边沿R7.5mm倒圆角加工；⑦叶片中间柱面槽精加工；⑧R6mm倒圆角加工。

图1 螺旋桨模型工程图二、螺旋桨三维模型构建螺旋桨的三维模型构建步骤主要由中间基础模型、叶片模型与模型细节处理（倒角、过渡）3个部分组成。

根据螺旋桨模型工程图（图1）完成螺旋桨三维建模，具体创建和操作如下。

1.中间基础模型构建在X-Z平面建立基础模型草图，应用软件二维绘图功能【直线】和【椭圆】完成草图绘制；使用【旋转增料】完成回转体模型构建，选择【打孔】功能完成中间基础模型的构建，如图2所示。

CATIA设计飞机模型的设计方法

CATIA设计飞机模型的设计方法在现代航空工业中，飞机模型的设计是一个复杂而精密的过程，需要借助先进的计算机辅助设计（CAD）软件来实现。

CATIA 作为一款功能强大的 CAD 软件，在飞机模型设计领域发挥着重要作用。

接下来，让我们一起深入了解使用 CATIA 设计飞机模型的方法。

首先，在开始设计之前，我们需要对飞机的整体概念和设计要求有清晰的理解。

这包括飞机的用途（是客运、货运还是军用）、飞行性能指标（如速度、航程、载重等）、尺寸限制以及空气动力学特性等。

有了这些基础信息，我们才能在 CATIA 中进行有针对性的设计。

在 CATIA 中创建飞机模型的第一步通常是构建基础框架。

这就好比为一座大楼打下坚实的地基。

我们可以使用 CATIA 的线框和曲面工具来勾勒出飞机的大致轮廓。

比如，先绘制飞机的机身中心线、机翼前缘和后缘的曲线等。

在绘制这些曲线时，要充分考虑到飞机的流线型设计，以减少空气阻力。

接下来是构建飞机的机身。

机身是飞机的主体结构，其形状和尺寸对飞机的性能和内部空间布局有着重要影响。

在 CATIA 中，可以通过旋转、拉伸、扫掠等操作将之前绘制的曲线转化为实体模型。

同时，要注意机身的表面质量，确保其光滑连续，以满足空气动力学的要求。

机翼的设计是飞机模型设计中的关键环节。

机翼的形状、面积和翼型直接影响着飞机的升力和飞行稳定性。

在 CATIA 中，可以使用参数化建模的方法来设计机翼。

根据预先设定的翼型参数，如翼展、弦长、后掠角等，生成机翼的曲面模型。

然后，通过加厚操作将曲面转化为实体，并对机翼的内部结构进行设计，如加强筋、翼梁等。

尾翼的设计同样不容忽视。

水平尾翼和垂直尾翼的大小、位置和形状会影响飞机的俯仰和偏航控制。

在 CATIA 中，可以参考相关的设计标准和经验数据，精确地设计尾翼的尺寸和形状，并与机身和机翼进行合理的连接。

飞机的发动机舱设计也是一个重要的部分。

需要考虑发动机的型号、尺寸和安装位置。

CATIA设计实例教程

CATIA设计实例教程在CATIA中，一个常见的机械设计实例是创建一个螺旋结构。

在本教程中，我们将展示如何使用CATIA创建一个螺旋结构的三维模型。

以下是该实例的详细步骤：1.打开CATIA软件，并选择“新建文件”创建一个新的设计文件。

2. 在工作区中选择“Part Design”模块，并选择“创建新零件”。

3.在零件设计界面中，选择“草图”工作平面，然后选择“参考平面”创建一个圆形草图。

4.使用“画圆”工具在草图平面上绘制一个圆形。

选择圆的半径和位置，并点击“完成”来创建草图。

5.在草图设计界面中选择“旋转”操作，然后选择圆形草图作为旋转轴。

6.输入旋转的角度，可根据需要进行调整，然后点击“确定”来完成旋转操作。

7.通过调整零件尺寸和形状，可以进一步完善螺旋结构的设计。

可以使用拉伸、剪切、倒角等工具进行设计调整。

8.在完成设计之后，选择“文件”-“保存”来保存螺旋结构的设计文件。

通过以上步骤，我们可以在CATIA中创建一个简单的螺旋结构模型。

CATIA还提供了丰富的设计功能和工具，可以进一步完善和优化设计。

除了基本的设计功能外，CATIA还提供了其他功能和模块，如装配设计、绘图生成、表面设计等，可以满足不同设计需求。

通过学习CATIA的各个模块和功能，读者可以更好地应用CATIA进行机械设计。

总结：CATIA是一款非常强大的三维CAD设计软件，具有丰富的设计功能和工具。

通过学习实例教程，可以更好地了解CATIA的应用和功能。

希望本文的实例教程对读者有所帮助，能够为读者在CATIA设计软件上的学习和应用提供一些指导和启示。

三维曲面建模 ------- 螺旋桨

三维曲面建模实验报告实验名称：螺旋桨三维曲面建模班级： 100601班姓名：谢志平学号：10060132指导老师：宋伟一、实验目的1．掌握曲面建模方法。

2. 复习飞行器基本知识。

二、实验设备1．硬件：笔记本电脑一台；2．软件：操作系统windows8.1rtm ；绘图软件CATIA V5R20。

三、实验内容1．三维曲面建模概述曲面建模是通过对物体的各个表面或曲面进行描述而构成曲面的一种建模方法。

建模时，先将复杂的外表面分解成若干个组成面，这些组成面可以使用上面介绍的方法构成一个个基本的曲面元素。

然后通过这些曲面元素的拼接，就构成了所要的曲面。

在计算机内部，曲面建模的数据结构只需要在线框建模的基础上建立一个面表，即曲面是由哪些基本曲线构成。

一般常用的曲面生成方法：线性拉伸面、直纹面、旋转面、扫描面等。

2．操作步骤1)启动CATIA2）进入“创成式外形设计”操作界面，新建零部件3）选取x-z平面，进入草绘如图4)选取横轴，进行360°三维旋转曲面1如图5）选取y-z平面，进入草绘如图6）退出草绘，进入曲面拉伸如图7）拉伸完毕后，再次进入z-x平面进行草绘3如图8）继续z-x平面进行草绘4如图9)选择投影定义功能，选择草图4沿着y轴投影如图11)同理，选择投影定义功能，选择草图3沿着y轴投影如图13）如图，创建平面114)选取相交功能，将提取4与平面1进行相交如图15）在平面1上进行草绘5如图16) 如图创建直线4如图17）同理，创建平面218)在新创建的平面2上进行草绘619）退出草绘后，选择多截面曲面功能，选择草图5、6、7，引导线为之前的提取线3、4如图20）创建平面3如图21）选择多重输入相交功能，将平面3 与提取线3、4相交于两点22）在平面3上进行草绘7 如图23）同理，在平面1上进行草绘824）选择草绘8 进行曲面拉伸25）选择拉伸3曲面和旋转曲面移除分割如图26)选择草绘8 进行180°的关于轴线旋转如图27）对旋转廓1进行曲面拉伸28）同理选择拉伸4和旋转曲面1进行移除分割29）选择多截面曲面1进行180°的关于轴线的旋转30）隐藏部分点线面后，最后结果如图31）保存文件四：总结这次上机操作主要是运用创成式曲面设计的一些新的功能。

手把手教你CATIA绘制模型飞机(3)

下面，选择工具栏上的“样条线”图标，在扑捉到前缘端点后，间隔一定距离依次扑捉曲线上各点绘制翼型上表面曲线。

由于前缘部分曲率变化较大，因此需要适当将点的数量增加。

越靠近后缘，翼型表面曲线越发接近直线，曲率变化较小需要的控制点数也就越少。

因为我们制作的是一个尺寸较小的航模，在绘制翼型表面曲线的过程中，不需要将曲线的控制点取得太密，这样既节省时间，又可以提高软件运行的速度。

另外需要注意的是，在样条线绘制过程中不能进行“构造/标准元素”的转化。

（025）在连接后缘点的时候，有两个方法：最简单的是直接利用捕捉，将鼠标端点移动至后缘处翼型曲线与绘制的竖直线相交点处，当图标显示捕捉信号，并且翼型曲线和直线都变为橙色时，点击鼠标左键就可以捕捉到合适的坐标点。

然后连续两次按下键盘ESC键完成曲线绘制（026）。

另一种方法是，将鼠标移动至任意一点，双击鼠标完成曲线绘制。

之后，单击选择曲线最后生成的端点，在按住键盘Ctrl键同时选择我们画的那条竖直线。

接下来点击约束定义图标，在弹出的对话框中选择“相合”并单击确定。

这时我们会发现，刚才选择的点自动移动到了直线上。

同时，其旁边出现了一个“○”表示与另一元素具有相合约束。

接下来，再次选择这一点和上一层投影下来的翼型曲线，创建一个相合约束。

两种方法效果完全一样，在完成约束创建后可以发现，端点变成了绿色，表示该元素被完全约束了。

（027）按照上面方法同理可以完成翼型下表面曲线的绘制。

只有一点需要注意的是，CATIA 里面认为，如果一个点在某条线段的延长线上，即使该点没有落在线段内部，仍然认为改点与线段“相交”。

也就是说，绘制下表面后缘点时，没必要再绘制一条向下的参考竖直线。

只需利用之前那条即可。

最后，利用一条直线连接上下曲线在后缘处的端点，单击退出草图图标，完成整个翼型的绘制。

（028）上面步骤完成后，我们可以看到描点得到的新翼型草图。

为了后面使用过程中不至于搞混，我们将原始翼型草图隐藏起来。

一种基于CATIA_V6_的轴系三维设计方法

0引言船舶推进轴系将主机产生的功率传递到推进器，并将推进器的推力传递到船体从而使船舶运动，由传动轴、联轴节、支撑轴承、减速齿轮箱、艉轴密封装置等组成。

针对轴系的设计，依据船舶总体设计需求，确定推进轴系的布置和各部件的尺寸及材料，设计出能安全、平稳完成各种工况下的推进任务[1]。

船舶推进轴系的重要性使其在船舶设计的各个阶段都需要做出频繁调整，在传统CAD 图纸设绘过程中，每次方案的调整，都会导致各视图出现信息互不对应，件号错乱的情况，需花费设计者更多的时间校对图面信息[2]。

船舶行业目前正在积极开展三维设计推进工作[3]，船舶轴系作为船舶设计重要组成部分，针对船舶轴系三维建模的研究具有一定参照意义。

分级骨架，创建关联的建模方式，将船舶轴系模型建模过程模块化，各模块之间通过建立参数联系，可实现从上至下的建模流程，简化计算工作量。

并且在后续轴系方案发生变更时，可在判断变更模块后，针对性修改骨架及模型，结合出图二次开发，能够实现更改某一参数，其余模块自动更新的建模方式，大大降低了轴系三维建模的工作量，也提高了模型质量。

1轴系设计特点船舶轴系的设计贯穿船舶设计始终，故而应探究轴系零部件设计特点，结合船舶轴系特点，应用CATIA 三维设计软件有针对性解决其高效建模问题。

船舶轴系零部件在结构上有以下特点：①主要零部件多为中心旋转体，具有轴线或对称面，可提供很好的主尺度定位依据。

②其余零件大多在依附轴段装配，可由轴段轴线确定其安装位置。

船舶轴系零部件的结构特点为船舶轴系三维设计提供有利条件[4]。

轴系设计输入条件，包括依据船体型线、主机参数、螺旋桨参数、船体结构、主机位置、螺旋桨位置、尾管、轴支架位置等来确定轴系布置草图。

在轴系设计过程中，包括了轴径、轴法兰、连接螺栓、轴套、螺旋桨轴尾锥部尺寸的计算。

其中轴径的计算依据为推进型式、轴传递额定功率及此时轴的额定转速、轴材料抗拉强度以及设计特性系数等；轴系的长度与轴的布置有关，而轴法兰、连接螺栓、轴套、螺旋桨轴尾锥部等部件的设计则需要以轴径作为设计输入，轴承距离则需要轴径与轴长度同时作为设计输入。

基于CATIA的船用螺旋桨三维建模方法

第４７卷㊀第４期２０１８年８月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４７㊀Ｎｏ.４Ａｕｇ.２０１８㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１８.０４.０２０基于ＣＡＴＩＡ的船用螺旋桨三维建模方法刘勇杰１ꎬ徐青２ꎬ胡勇１ꎬ郑绍春１(１.武汉理工大学交通学院ꎬ武汉４３００６３ꎻ２.广州文冲船厂有限责任公司ꎬ广州５１０７２７)摘㊀要:针对船用螺旋桨三维外形较复杂的特点ꎬ提出一种基于ＣＡＴＩＡ平台的坐标变换的船用螺旋桨三维建模方法ꎬ给出由叶切面局部坐标系到全局坐标系的变换公式ꎬ采用Ｅｘｃｅｌ快速完成数据处理ꎬ用ＶＢ.ｎｅｔ语言对ＣＡＴＩＡ进行二次开发ꎬ完成桨叶曲面型值数据的读取与批量导入ꎬ最终快速得到螺旋桨三维模型ꎬ该方法柔性好㊁效率高ꎬ可以根据不同设计参数快速得到对应的螺旋桨三维模型ꎬ并对模型进行优化处理ꎮ关键词:船用螺旋桨ꎻ三维建模ꎻＣＡＴＩＡꎻＥｘｃｅｌꎻ二次开发中图分类号:Ｕ６６４.３３㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１￣７９５３(２０１８)０４￣００８４￣０４收稿日期:２０１７－１０－１７修回日期:２０１７－１１－１５基金项目:国家自然科学基金项目(５１３７９１６７)第一作者:刘勇杰(１９９２ )ꎬ男ꎬ硕士生研究方向:船舶先进制造技术㊀㊀为了满足设计中不断改进ꎬ制造中节约成本ꎬ一次成型的需求ꎬ关于快速有效的船用螺旋桨三维建模方法研究集中在不需要计算ꎬ完全利用二维图缠绕变换来生成螺旋桨三维曲面[１]ꎻ基于ＣＡＴＩＡ软件平台ꎬ将二维图进行逆向投影的螺旋桨三维曲面建模[２]ꎻ通过坐标变换将变换后的螺旋桨曲面型值点导入Ｐｒｏ/Ｅ中得到光滑曲面ꎬ进而得到螺旋桨实体模型[３￣４]ꎻ设计螺旋桨二维图形和三维实体之间转换的代码[５]ꎬ等方面ꎮ为了避免传统几何建模方法的手工操作量大的缺点ꎬ结合坐标变换自动化的思想ꎬ提出一种基于ＣＡＴ￣ＩＡ二次开发和坐标变换的船用螺旋桨三维建模新方法ꎮ１㊀ＣＡＴＩＡ软件平台概述ＣＡＴＩＡ软件提供了多种二次开发的接口ꎬ其中包括自动化对象编程(Ｖ５Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ)和开放的基于构件的应用编程接口(ＣＡＡ)ꎮ其中ꎬＡｕｔｏ￣ｍａｔｉｏｎ开发模式可以完成绝大部分开发工作ꎬ只有少部分不足之处才采取ＣＡＡ开发方式进行补充ꎮＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ开发模式又可分为以下几种ꎮ１)ＶＢＡＰｒｏｊｅｃｔꎮ采用ＣＡＴＩＡ提供的ＶＢＡ集成开发环境进行程序设计ꎬ属于ＣＡＴＩＡ进程内ꎬ能够设计窗体界面ꎬ且可以方便地把生成的程序添加到ＣＡＴＩＡ工具条中ꎮ２)ＣＡＴＩＡ宏脚本ꎮ采用ＶＢＳｃｒｉｐｔ语言编写代码ꎬ可以把程序集成到ＣＡＴＩＡ工具条中ꎬ但脚本程序的输入输出功能较弱ꎬ无法实现复杂的交互界面ꎮ３)其他脚本语言ꎮ采用ＶＢＳｃｒｉｐｔ㊁ＪａｖａＳ￣ｃｒｉｐｔ㊁Ｐｙｔｈｏｎ等语言编写代码ꎬ在ＣＡＴＩＡ以外执行(进程外)ꎬ可以写成短小灵活的代码集成到其他应用中ꎮ４)高级语言ꎮ采用ＶＢ.ｎｅｔ㊁Ｃ＃等高级语言编写代码ꎬ可以制作比较复杂的交互界面ꎬ利用.ｎｅｔ优势简化复杂业务流程设计任务ꎮ２㊀螺旋桨建模螺旋桨的主要参数包括纵斜角(后倾角)㊁螺距比㊁盘面比㊁母线到叶片随边的距离㊁母线到叶片导边的距离㊁叶片宽度㊁叶片厚度㊁导边至最厚点的距离和螺旋桨叶切面尺寸表等ꎮ２.１㊀二维型值点计算以直径为０.２５ｍ的ＭＡＵ４－４０型的模型螺旋桨为实例ꎬ根据ＭＡＵ型螺旋桨桨叶轮廓尺寸表(见表１)计算得到模型螺旋桨的伸张轮廓尺寸ꎬ包括叶片宽度Ｗ(以最大叶片宽度的％表示)㊁母线到叶片随边的距离Ｌ１㊁母线到叶片导边的距离Ｌ２㊁叶片厚度Ｔ(以螺旋桨直径的％表示)㊁导边至最厚点的距离Ｌ３(以叶片宽度％表示)等ꎮ根据ＭＡＵ型叶切面尺寸表(见表２)计算得到不同半径叶切面的二维型值点ꎬ以上数据组成了传统二维图纸中的数据信息ꎮ由表１㊁２中参数的排布规律可知ꎬ选择Ｅｘｃｅｌ４８表１㊀ＭＡＵ螺旋桨桨叶轮廓尺寸表ｒ/ＲＷＬ１Ｌ２Ｌ３Ｔ０.２０６６.５４２７.９６３８.５８３２.０４.０６０.３０７７.７０３３.４５４４.２５３２.０３.５９０.４０８７.０８３８.７６４８.３２３２.０３.１２０.５０９４.３４４３.５４５０.８０３２.５２.６５０.６０９９.１１４７.９６５１.１５３４.９２.１８０.６６１００.００４９.７４５０.２６３７.９１.９００.７０９９.６４５１.３３４８.３１４０.２１.７１０.８０９２.９２５２.３９４０.５３４５.５１.２４０.９０７３.６２４８.４９２５.１３４８.９０.７７０.９５５５.６２４２.０７１３.５５５０.００.５４１.００－１７.２９－－０.３０㊀㊀表２㊀改进ＭＡＵ型叶切面尺寸表ｒ/Ｒ＝０.２０ＸＹｏＹｕＸＹｏＹｕ０３５.００４０.００９７.５２.００５１.８５２４.２５５０.００８９.９５４.００５９.７５１９.０５６０.００７８.１５６.００６６.１５１５.００７０.００６３.１５１０.００７６.０５１０.００８０.００４５.２５１５.００８５.２５５.４０９０.００２５.３０２０.００９２.２０２.３５９５.００１５.００３０.００９９.８０１００.００４.５０３２.００１００.００㊀注:Ｘ－叶切面轮廓型值点横坐标ꎬＹｏ－叶背纵坐标ꎬＹｕ－叶面纵坐标ꎮ工具进行数据的计算处理和保存十分方便ꎮ２.２㊀型值点坐标变换根据螺旋桨的二维图制图原理和螺旋桨的几何特征给出螺旋桨叶切面型值点由二维变换到三维的变换公式[６]ꎮＸ＝ＲｉｃｏｓＹ１ｃｏｓφ－Ｚ１ｓｉｎφ＋ＬｃｏｓφＲｉæèçöø÷Ｙ＝ＲｉｓｉｎＹ１ｃｏｓφ－Ｚ１ｓｉｎφ＋ＬｃｏｓφＲｉæèçöø÷(１)Ｚ＝Ｙ１ｓｉｎφ＋Ｚ１ｃｏｓφ＋Ｌｓｉｎφ－Ｒｉｔａｎθ式中:Ｒｉ为不同叶切面所处圆柱面的半径值ꎻＬ为参考线至最厚点的距离ꎻφ为螺旋角ꎻθ为纵倾角ꎻＹ１㊁Ｚ１为中间局部坐标系中任一点坐标值ꎮ由于坐标系的定义方式不同ꎬ将叶切面尺寸坐标值适应到以上计算公式中需换算ꎮＹ１＝ｙ－Ａ－Ｌ(２)Ｚ１＝ｚ㊀㊀㊀㊀(３)式中:ｙ㊁ｚ是由叶切面尺寸表得到的初始坐标值ꎻＡ为导边至母线的距离ꎮ将以上公式进行编辑添加ꎬ融入前述二维型值点数据保存的Ｅｘｃｅｌ文档中ꎬ能够快速计算得到相应的三维型值点坐标值ꎬ并以和叶切面尺寸表相同的格式进行保存ꎬ便于后续读取ꎮ２.３㊀叶切面型值点批量导入在ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ２０１０中采用ＶＢ.ｎｅｔ语言编写坐标点批量导入程序ꎬ读取保存在Ｅｘｃｅｌ里的型值点坐标值数据ꎬ在ＣＡＴＩＡ中生成描述螺旋桨叶曲面的型值点ꎮＶＢ.ｎｅｔ语言属于高级语言ꎬ使用该语言编写代码访问ＣＡＴＩＡ属于进程外访问ꎮ相比于进程内访问的二次开发方法进行批量导入[７]ꎬ进程外访问需要注意以下２点ꎮ１)建立与ＣＡＴＩＡ的通信连接ꎮ要想访问ＣＡＴＩＡ内部的对象ꎬ首先要与ＣＡＴＩＡ进行通信连接ꎬ对Ｅｘｃｅｌ中保存的型值坐标值的读取也是相同道理ꎮ使用ＧｅｔＯｂｊｅｃｔ或者ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ功能函数来创建连接ꎮ其中ꎬＧｅｔＯｂｊｅｃｔ功能函数是在ＣＡＴＩＡ软件启动的状态下创建连接ꎬＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ功能函数是在ＣＡＴＩＡ软件未启动的状态下首先启动软件然后创建连接ꎮ代码如下ꎮＯｎＥｒｒｏｒＲｅｓｕｍｅＮｅｘｔＣＡＴＩＡ＝ＧｅｔＯｂｊｅｃｔ(ꎬ"ＣＡＴＩＡ.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ")ＩｆＥｒｒ.Ｎｕｍｂｅｒ<>０ＴｈｅｎＣＡＴＩＡ＝ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ("ＣＡＴＩＡ.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ")ＣＡＴＩＡ.Ｖｉｓｉｂｌｅ＝ＴｒｕｅＥｎｄＩｆ２)添加ＣＡＴＩＡ编程接口引用ꎮ在ＶＢ.ｎｅｔ中操作ＣＡＴＩＡＣＯＭ(ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｂｊｅｃｔｍｏｄｅｌꎬ部件对象模型)对象ꎬ需要为程序添加ＣＡＴＩＡ编程接口的引用ꎮ因为在Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ中ꎬ每个对象都包含在某个接口中ꎬ而只有引用了相关接口后ꎬ才能操作对应的对象ꎮ在Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ帮助文档中ꎬ可以很方便地查看某个对象所对应的接口ꎬ如Ｐａｒｔ￣Ｄｏｃｕｍｅｎｔ对象ꎬ在Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ中点击相应页面上方的ＴｈｉｓＦｒａｍｅｗｏｒｋ命令可以查询到其对应的接口为ＭｅｃＭｏｄＩｎｔｅｒｆａｃｅｓＦｒａｍｅｗｏｒｋꎮ在程序代码的最开始ꎬ使用Ｉｍｐｏｒｔｓ方法对涉及到的接口依次声明引用ꎬ然后编写后面的功能代码ꎮ设计的桨叶曲面型值点批量导入程序界面见图１ꎮ通过输入所保存型值点首末点在Ｅｘｃｅｌ单元格中的行序和列序值ꎬ可以按需自动批量导入生成一系列三维型值点ꎮ最终生成的型值点云图见图２(曲线为后续手动添加)ꎮ５８图１㊀型值点批量导入程序界面图２㊀桨叶曲面型值点云图２.５㊀桨叶切面轮廓光顺在ＣＡＴＩＡ的ＧＳＤ(ｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｓｈａｐｅｄｉｓｉｇｎ)模块中对曲线进行曲率分析ꎮ对桨叶轮廓某２条曲线进行曲率分析的结果见图３ꎮ从图３能够很直观地看到ｒ＝０.２Ｒ处的叶切面轮廓线不够光顺ꎬ因为由曲线曲率半径所组成的曲率梳不光滑ꎬ在靠近导边一侧有明显的突变ꎬ需要进行调整ꎮ而ｒ＝０.８Ｒ处的叶切面轮廓线的曲率半径组成的曲率梳都很光滑ꎬ故该曲线光顺性较好ꎬ不必修改ꎮ通过对图４中选项的调节ꎬ可以让分析结果以不同的形式展现出来ꎬ使结果的表现更加直观ꎬ如曲率值和曲率半径值的切换㊁曲率梳的密度㊁特殊曲率值的显示等ꎮ通过对每根轮廓线进行曲率分析ꎬ对不光顺曲线进行调整ꎬ为后续生成光滑的桨叶曲面做铺垫ꎮ图３㊀叶切面轮廓曲线曲率分析２.６㊀桨叶曲面光顺性检验将所有叶切面轮廓曲线㊁随边和导边进行光顺后ꎬ就可以构建桨叶曲面了ꎮ并且ꎬ构建的桨叶曲面的光顺性可以进一步通过ＣＡＴＩＡ软件中图４㊀箭状曲率分析对话框ＦｒｅｅＳｔｙｌｅ模块下丰富的曲面分析功能进行检验ꎮ基于光照模型的２种比较直观的曲面分析方法的分析结果见图５ꎮ图５㊀斑马线分析图由图５不难看出ꎬ靠近桨毂端的斑马线比较平滑ꎬ而叶稍附近的斑马线则波动较大ꎬ即叶稍附近的曲面不够光顺ꎬ需要返回对构成它的曲线进行进一步调整光顺ꎮ利用命令分析得到的结果见图６ꎮ原理是将系统中默认的名为ｂｅａｃｈ的图片上的景物映射到曲面上ꎬ通过判断映射到曲面上景物的纹理的光滑度判断曲面的光顺性ꎮ同图５ꎬ容易看出在叶稍附近景象的纹理出现了扭曲ꎬ不光滑ꎬ因此可以判断出此处曲面光顺性较差ꎬ需要调整ꎮ２.７㊀螺旋桨模型的生成螺旋桨是由桨叶和桨毂两部分组成ꎮ光滑的桨叶曲面(见图７ꎬ包括页面㊁叶背和叶根曲面)构建好后ꎬ进一步生成桨叶实体(见图８)ꎬ通过圆形阵列ꎬ得到４个桨叶实体ꎬ然后根据桨毂相关设计参数ꎬ绘制桨毂实体ꎬ最终得到螺旋桨三维模型ꎬ见图９ꎮ６８图６㊀环境映射分析图图７㊀桨叶曲面图８㊀桨叶实体图９㊀螺旋桨实体３㊀结论本方法避免了传统螺旋桨三维建模方法的繁复的手工操作ꎬ充分展现了ＣＡＴＩＡ软件灵活的二次开发方式以及该软件在曲面造型方面的强大功能ꎮ并且ꎬ由于ＣＡＴＩＡ软件同其他分析软件(如ＦｌｕｅｎｔꎬＡｂａｑｕｓ等)有很好的数据兼容性ꎬ使得本方法生成的船用螺旋桨三维模型具有极大的重用性ꎬ可以为后期的水动力性能分析㊁强度校核等提供方便ꎮ参考文献[１]陈彦勇ꎬ夏雨.螺旋桨三维建模方法探讨[Ｊ].船舶工程ꎬ２００６ꎬ２８(１):２１￣２４.[２]王艳龙ꎬ陈明.面向ＣＦＤ的螺旋桨逆向三维曲面建模方法[Ｊ].船海工程ꎬ２０１２ꎬ４１(４):２１￣２３ꎬ２８.[３]姚震球ꎬ高慧ꎬ杨春蕾.螺旋桨三维建模与水动力数值分析[Ｊ].船舶工程ꎬ２００８(６):２３￣２６.[４]吴利红ꎬ董连斌ꎬ许文海.基于ＭＡＴＬＡＢ和ＰｒｏＥ的螺旋桨三维建模[Ｊ].大连海事大学学报ꎬ２０１１ꎬ３７(２):１７￣２０.[５]ＳＨＡＭＳＩＲꎬＳＯＨＥＩＬＩＳꎬＨＡＭＯＯＮＩＡＡ.２Ｄａｎｄ３Ｄｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｍａｒｉｎｅｐｒｏｐｅｌｌｅｒｓ[Ｃ].ＭａｒｉｎｅＩｎ￣ｄｕｓｔｒｉｅｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅꎬ２００８.[６]张宏伟ꎬ王树新ꎬ侯巍ꎬ等.螺旋桨三维建模方法研究[Ｊ].机床与液压ꎬ２００６(５):６０￣６２.[７]刘勇杰ꎬ胡勇ꎬ郑绍春.一种基于ＣＡＴＩＡ二次开发的船体外形建模方法[Ｊ].船海工程ꎬ２０１７(４):７７￣８１.３ＤＭｏｄｅｌｉｎｇＭｅｔｈｏｄｓｏｆＭａｒｉｎｅＰｒｏｐｅｌｌｅｒＢａｓｅｄｏｎＣＡＴＩＡＬＩＵＹｏｎｇ￣ｊｉｅ１ꎬＸＵＱｉｎｇ２ꎬＨＵＹｏｎｇ１ꎬＺＨＥＮＧＳｈａｏ￣ｃｈｕｎ１(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎꎬＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＷｕｈａｎ４３００６３ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＧｕａｎｇｚｈｏｕＷｅｎｃｈｏｎｇＳｈｉｐｙａｒｄＣｏＬｔｄꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０７２７ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｓｈａｐｅａｎｄｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｍａｒｉｎｅｐｒｏｐｅｌｌｅｒꎬａ３ＤｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｍａｒｉｎｅｐｒｏｐｅｌｌｅｒｂａｓｅｄｏｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＣＡＴＩＡｐｌａｔｆｏｒｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｆｒｏｍｔｈｅｌｏｃａｌｃｏｏｒｄｉ￣ｎａｔｅｏｆｔｈｅｂｌａｄｅｓｅｃｔｉｏｎｔｏｔｈｅｇｌｏｂａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｗａｓｇｉｖｅｎ.ＩｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｒａｐｉｄｌｙｉｎＥｘｃｅｌ.ＢｙＣＡＴ￣ＩＡｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎＶＢ.ｎｅｔꎬｔｈｅｒａｐｉｄｉｎｐｕｔｔｉｎｇａｎｄｂａｔｃｈｉｍｐｏｒｔｉｎｇｏｆｔｈｅｂｌａｄｅｓｕｒｆａｃｅｖａｌｕｅｄａｔａｗｅｒｅａ￣ｃｈｉｅｖｅｄꎬｓｏａｓｔｏｓｅｔｕｐｔｈｅ３Ｄｐｒｏｐｅｌｌｅｒｍｏｄｅｌｑｕｉｃｋｌｙ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｆｌｅｘｉｂｌｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔꎬａｎｄｔｈｅ３Ｄｐｒｏｐｅｌｌｅｒｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄｑｕｉｃｋｌｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍａｒｉｎｅｐｒｏｐｅｌｌｅｒꎻ３ＤｍｏｄｅｌｉｎｇꎻＣＡＴＩＡꎻＥｘｃｅｌꎻｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ７８。

螺旋桨设计与绘制讲解

第1章螺旋桨设计与绘制1.1螺旋桨设计螺旋桨设计是船舶快速性设计的重要组成分。

在船舶型线初步设计完成后，通过有效马力的估算获船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。

在此基础上，要求我们设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又能使消耗的主机马力最小；或者当主机已经选定，要求设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨。

螺旋桨的设计问题可分为两类，即初步设计和终结设计。

螺旋桨的初步设计：对于新设计的船舶，根据设计任务书对船速要求设计出最合适的螺旋桨，然后由螺旋桨的转速计效率决定主机的转速及马力。

终结设计：主机马力和转速决定后，求所能达到的航速及螺旋桨的尺度。

在本文中，根据设计航速17.5kn，设计螺旋桨直径6.6m，进行初步设计，获得所需主机的马力和主机转速，然后选定主机；根据选定的主机，计算最佳的螺旋桨要素及所能达到的最大航速等。

1.1.1螺旋桨参数的选定（1）螺旋桨的数目选择螺旋桨的数目必须综合考虑推进性能、震动、操纵性能及主机能力等各方面因素。

若主机马力相同，则当螺旋桨船的推进效率高于双螺旋浆船，因为单螺旋桨位于船尾中央，且单桨的直径较双桨为大，故效率较高。

本文设计船的设计航速约为17.5kn的中速船舶，为获得较高的效率，选用单桨螺旋桨。

（2）螺旋桨叶数的选择根据过去大量造成资料的统计获得的桨叶数统计资料，取设计船螺旋桨的叶数为4叶。

考虑到螺旋桨诱导的表面力是导致强烈尾振的主要原因，在图谱设计中，单桨商船的桨叶数也选为4叶。

（3）桨叶形状和叶切面形状螺旋桨最常用的叶切面形状有弓形和机翼型两种。

弓形切面的压力分布较均匀，不易产生空泡，但在低载时效率较机翼型约低3%~4%。

若适当选择机翼型切面的中线形状使其压力分均匀，则无论对空泡或效率均有得益，故商用螺旋桨采用机翼型切面。

根据以上分析，选择MAU4叶桨系列进行螺旋桨设计。

1.1.2 螺旋桨推进因子螺旋桨的伴流分数取螺旋桨以等推力法进行敞水实验获得的实效伴流：0.404ω=推力减额按照汉克歇尔关于单桨螺旋桨标准商船公式进行计算：0.500.120.22P t C =-=主机的轴系传递效率： 0.97s η= 相对旋转效率： 1.00R η= 船身效率： 1 1.311H tηω-==-1.1.3 有效马力曲线有效马力曲线表征的是船体阻力特征。

螺旋桨叶片自动建模方法

2020年第4期总第356期造船技术MARINE TECHNOLOGYNo.4Aug.,2020文章编号：1000-3878（2020）04-0019-04螺旋桨叶片自动建模方法龚京风1,李瑞洁1,陈子昊1,王晴2（1.武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北武汉430065；2.中国舰船研究设计中心，湖北武汉430064）摘要：为简化螺旋桨叶片的建模过程，根据叶片二维制图原理和几何特征提出一种螺旋桨叶片自动建模方法。

采用Pytho n语言编写执行程序及软件操作界面，建立操作简单、界面简洁、运算快捷的螺旋桨叶片自动建模软件，实现Excel与CATIA之间的数据交换和建模的自动化。

通过软件操作界面实现与用户的友好交互。

关键词：螺旋桨叶片；自动建模；Python；Excel；CATIA中图分类号：U664.33文献标志码AAutomatic Modeling Method of Propeller BladeGONG Jingfeng1,LI Ruijie1,CHEN Zihao1,WANG Qing2(1.School of Automobile and Traffic Engineering,Wuhan Universityof Science and Technology,Wuhan430065,Hubei,China；2.China Ship Development and Design Center,Wuhan430064，Hubei,China)Abstract:In order to simplify the modeling process of propeller blade,according to the two-dimensional drawing principle and geometric features of propeller blade,an automatic modeling method of propeller blade is proposed.The Python language is used to compile the execution program and software operation interface,to establish the automatic modeling software of propeller blade with simple operation,simple interface and fast calculation,and to realize the automation of data transfer and modeling between Excel and CATIA.Through the software operation interface,the friendly interaction with users is achieved.Key words:propeller blade；automatic modeling；Python；Excel；CATIA0引言螺旋桨在船舶等领域得到广泛应用。

船用螺旋桨的参数化建模及数控加工

摘要船用螺旋桨是船舶动力系统的核心，其桨叶曲面是典型的自由曲面，设计和加工的质量直接影响螺旋桨的性能，而螺旋桨复杂的工作环境也对其建模及制造精度提出了更高的要求。

船用螺旋桨从设计到加工的过程复杂繁琐、周期较长，因此需要建立能够综合考虑螺旋桨设计、分析以及加工的螺旋桨参数化数学模型，并基于参数化模型对螺旋桨开展后续各项研究工作，以达到缩短螺旋桨的设计制造周期、提高生产效率的目的。

本文以实现螺旋桨参数化设计到数控加工为目的，建立了螺旋桨桨叶曲面的参数化方程，基于参数方程求解所得点建立了螺旋桨三维实体模型；以提高螺旋桨敞水效率为目的，对螺旋桨相关结构参数进行优化并进行了水动性能仿真；分析并制订了螺旋桨数控加工工艺，基于参数化模型编写了数控加工程序并进行了数控加工仿真与实验。

具体内容如下：在分析船用螺旋桨结构及成型原理的基础上，建立螺旋桨切面参数方程并推导了二维切面到三维空间的坐标转换公式，建立了桨叶曲面的参数化数学模型。

求解方程得到桨叶表面指定精度下的数据点，将其导入UG中建立三维实体模型。

对比传统由型值点所建立的螺旋桨模型，参数化方法建立的模型表面光顺性更优。

以螺旋桨最大敞水效率为目标，对螺旋桨盘面比、螺距比和进速系数等参数进行优化，得到了螺旋桨给定工况下的最佳匹配参数，优化后螺旋桨敞水效率提高了约3.18%。

对螺旋桨进行了水动性能仿真，验证了优化桨的敞水效率；分析了螺旋桨相关参数纵倾角和侧斜对螺旋桨敞水性能的影响。

分析螺旋桨的数控加工工艺，对加工阶段进行了划分，确定了毛坯、刀具、走刀方式等。

判断加工中干涉与过切情况，建立了刀具与工件间几何关系，研究了无干涉的刀具路径算法，基于桨叶的参数化数学模型计算了粗精加工的刀具轨迹，并通过后置处理将刀位信息转化为数控加工程序。

建立数控加工仿真环境，导入数控加工程序进行了数控加工仿真，仿真结果验证了刀具轨迹及数控程序，且螺旋桨获得较好的精度和表面质量。

最后在五轴数控机床上进行了加工实验。

基于UG的船用螺旋桨CAD∕CAM计算机仿真系统的开发与建模

基于UG的船用螺旋桨CAD∕CAM计算机仿真系统的开发与建模UG( Unigraphics )是美国Siemens PLM Software公司产品——NX软件的前身，是流传甚广的三维实体造型和计算机辅助设计／计算机辅助制造（CAD/CAM）软件，被广泛应用于航天、汽车、模具、机械等行业领域。

船用螺旋桨是电力船或者航行性质高的船只必备的部件。

船用螺旋桨的设计对于电力船的航行性能影响非常大。

本文通过UG软件的开发与建模，着重介绍船用螺旋桨CAD/CAM计算机仿真系统的开发过程。

首先，编写代码实现开发。

在UG软件中，我们通过编写代码实现自己想要的功能。

因此在本项目中，通过编写代码实现了海船用螺旋桨的几何建模和翼型的绘制。

其次，进行参数化建模。

在参数化建模中，通过输入参数，就可以实现螺旋桨的自由开发和结构分析，其中包括几何造型分析、二次开发等。

参数化建模在设计中可以极大的提高设计效率，让我们快速的调整参数，得到我们想要的设计效果。

然后，进行仿真分析。

利用UG软件中开发的仿真模块，对海船用螺旋桨的结构强度和气动加热效果进行有限元分析和CFD分析，得到更加精确的设计参数。

仿真分析可以有效的避免了螺旋桨的结构问题，确保了螺旋桨的功能和性能。

最后，进行自动化加工。

在自动化加工中，通过插入CAM刀路，直接生成数控机床的加工程序，再通过数控机床进行加工，从而实现了自动化的加工。

自动化加工可以有效地提高加工效率，通过数控机床实现加工，使我们的螺旋桨制作更加精确和可靠。

总之，我们通过UG软件的开发与建模，实现了一个完整的CAD/CAM计算机仿真系统，对螺旋桨进行了全流程的设计与制造，从而达到高效、快捷、精确的设计与生产效果。

虽然开发过程中存在一定的技术难点，但是通过不断的努力和钻研，我们相信这个系统可以得到更广泛的应用，为电力船的发展做出贡献。

在这里，我们将对以下数据进行分析：1. 中国人口增长率2. 中国GDP增长率3. 全球二氧化碳排放量4. 美国失业率5. 日本年平均气温1. 中国人口增长率自1970年代以来，中国的人口增长率一直呈下降趋势。

catia螺旋线命令的使用方法

catia螺旋线命令的使用方法
Catia软件中的螺旋线命令可以用于创建具有螺旋形状的零件
或组件。

要使用螺旋线命令，首先需要打开Catia软件并进入Part Design工作区。

然后按照以下步骤操作：
1. 在Part Design工作区中，选择“Insert”菜单下的
“Helix/Spiral”命令。

2. 在弹出的对话框中，选择螺旋线的基准平面或曲面。

这将确
定螺旋线的起始位置。

3. 接下来，你需要指定螺旋线的起始点和方向。

这可以通过在
图形区域中点击或输入数值来完成。

4. 然后，你需要定义螺旋线的参数，包括半径、高度、螺距等。

这些参数将决定螺旋线的形状和尺寸。

5. 最后，确认所输入的参数并点击“确定”按钮，Catia将生
成相应的螺旋线。

需要注意的是，螺旋线命令在Catia中还有许多高级选项，如可变截面、渐开线螺旋等，可以根据具体需求进行进一步的参数设置和调整。

除了上述基本步骤外，还可以通过调整螺旋线的限制条件、方向翻转、端点类型等选项来进一步定制螺旋线的特性。

这些高级选项可以帮助用户更精细地控制螺旋线的形状和特征。

总之，Catia中的螺旋线命令是用于创建具有螺旋形状的零件或组件的重要工具，通过灵活的参数设置和高级选项，用户可以实现对螺旋线形状的精确控制，满足不同设计需求。

希望这些信息能够帮助你更好地理解Catia软件中螺旋线命令的使用方法。

CATIA设计飞机模型的设计方法

CATIA设计飞机模型的设计方法在现代航空领域，飞机模型的设计至关重要。

CATIA 作为一款强大的三维设计软件，为飞机模型的设计提供了高效、精确且创新的解决方案。

接下来，让我们一起深入探讨使用 CATIA 设计飞机模型的设计方法。

首先，在开始设计之前，需要对飞机的整体概念和设计要求有清晰的理解。

这包括飞机的用途（是民用客机、货运飞机还是军用飞机等）、飞行性能指标（如速度、航程、载重等）、尺寸限制以及其他特殊要求。

这些信息将为后续的设计工作提供明确的方向和约束条件。

进入 CATIA 软件后，第一步通常是创建一个新的项目，并设置合适的单位和坐标系。

对于飞机模型设计，一般会采用国际标准单位制，并根据飞机的实际情况选择合适的坐标系原点和方向。

接下来，进行飞机外形的初步勾勒。

可以使用 CATIA 中的草图工具，绘制飞机的大致轮廓。

在这个阶段，不必追求细节的精确，重点是确定飞机的整体比例和主要几何形状。

例如，机翼的形状、机身的长度和直径、尾翼的布局等。

完成初步草图后，就可以利用 CATIA 的三维建模功能，将草图拉伸、旋转、扫略等操作，生成实体模型。

在构建实体模型的过程中，要注意各个部件之间的连接和过渡，确保模型的整体性和流畅性。

比如，机翼与机身的连接处需要进行平滑处理，以减少空气阻力。

对于飞机的机翼设计，这是一个关键环节。

CATIA 提供了丰富的工具来精确设计机翼的形状和参数。

可以通过定义翼型曲线、控制翼展、翼弦长度、扭转角度等参数，来实现理想的机翼性能。

同时，还可以利用流体动力学分析模块，对设计好的机翼进行模拟分析，评估其在不同飞行条件下的气动性能，并根据分析结果进行优化调整。

机身的设计也不容忽视。

要考虑机身的结构强度、内部空间布局以及重心平衡等因素。

可以使用 CATIA 的结构分析工具，对机身的受力情况进行模拟，以确保其能够承受飞行过程中的各种载荷。

飞机的发动机安装位置和进气道设计同样重要。

在 CATIA 中，可以精确地定位发动机，并设计合适的进气道形状，以保证发动机的正常工作和最佳性能。

利用catia建立螺旋桨的方法

螺旋桨的一体化设计（1）打开Catia 用户界面，点击“开始”>“外形”>“创成式外形设计”，单击xy 平面再点击进入草图工作界面，如图5.1示。

图5.1草图直线（2）在草图编辑窗口中点按钮，按照翼型数据将各点输入，如图5.2所示。

图5.2创建点（3）点击“样条线”命令，将Z=0mm处CLARK Y翼型设计的螺旋桨截面的Y正坐标截面的各点连接起来，如图5.3所示。

图5.3样条线定义移动翼型，将翼型的下翼边线的中点转移到坐标原点，点击草图界面的命令，单击下翼边线，再单击下翼边线的中点，移动到坐标原点处，再移动上翼型边，结果如图5.4图5.4移动后的翼型位置（4）按退出草图编辑界面，单击命令，选择刚刚移动的翼型上下边线，单击确定，完成翼型的结合，接下来点击构成翼型的点，单击鼠标右键选择隐藏命令，结果如图5.5所示。

图5.5创建直线（5）创建翼型各截面的引导线，选择与翼型厚度方向相垂直的平面，单击进入引导线创建草图界面，单击命令，起点选在坐标原点（0.0）处，选好直线方向，确定引导线长度，此处长度740mm，退出草图编辑界面，结果如图5.6图5.6 创建偏移平面（6）平移出螺旋桨的各个翼型界面，单击平移命令，元素选择初始翼型方向选择引导线方向，距离写入92.5mm，勾选确定后重复对象，如图5.7所示，单击确定会弹出图5.8式对话框，实例写入7，得图5.9所示结果。

图5.7 投影定义图5.8 对象复制命令框图5.9 翼型阵列依次方法创建参考点建立如图5.10所示。

图5.10 各翼型截面参考点建立（7）翼型截面的角度设定，隐藏不用的平面，单击命令，元素选择翼型，轴线选择引导线，角度按计算值填入，点击隐藏/显示初始元素，如图5.11,接着单击确定，同样命令旋转建立引导线的那一平面，与翼型旋转角度一致，但不按隐藏/显示初始元素命令条，点击旋转后的平面，再点击，建立下一步的参考元素，草图编辑界面中单击，再单击翼型的边线，得到一条黄色直线，以此直线上面端点为起点画一条与其共线的直线，如图5.12，之后删掉黄色投影线，单击退出草图编辑窗口。

螺旋桨制图讲述

a

N’
P 2
2 正视图
◆从船后向船首看
N
a
பைடு நூலகம்
b
b
a

N’
P 2
2 正视图
◆顶点绘制
N
N’
2 正视图
◆顶点绘制
a
a
2 正视图
光顺连接各点
3 侧视图
◆从右舷往左舷看
3 侧视图
◆从右舷往左舷看
N
N’
3 侧视图
◆从右舷往左舷看
N

H'

A' H1 A1

N’
3 侧视图
◆从右舷往左舷看
螺旋桨制图
柯枭冰
2014-06-17
Ⅰ 画3个图的桨叶参考线OU（注意侧视图中的纵斜角）
Ⅱ 画10个半径处的等分线
量取距离的时候一定注意制图比例（对整张图有效）！
100
1 伸张轮廓图
◆
伸张轮廓
假想线—虚线表示
126.29
上表见《螺旋桨计算书》第14页
204.22 281.79
1 伸张轮廓图
欢迎提问！
螺旋桨制图
柯枭冰
2014-06-18
人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
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5 包毂线—桨叶叶面与桨毂的相交线

catia 螺旋特征

catia 螺旋特征摘要：1.介绍CATIA 螺旋特征2.CATIA 螺旋特征的创建方法3.CATIA 螺旋特征的应用实例4.总结正文：CATIA 是一款广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域的三维CAD 软件。

在CATIA 中，螺旋特征是一种常见的曲线特征，可以用于创建各种螺旋形状的零件。

本文将介绍CATIA 螺旋特征的创建方法以及应用实例。

一、介绍CATIA 螺旋特征CATIA 螺旋特征是指在CATIA 中创建的一种具有螺旋形状的特征。

螺旋特征可以根据用户的需求创建各种不同的螺旋形状，如直线螺旋、圆弧螺旋等。

在CATIA 中，螺旋特征广泛应用于曲面造型、实体零件设计等领域。

二、CATIA 螺旋特征的创建方法在CATIA 中创建螺旋特征，可以分为以下几个步骤：1.创建基准曲线：首先，需要创建一条基准曲线，作为螺旋特征的基础。

基准曲线可以是直线、圆弧或复合曲线等。

2.创建螺旋特征：在CATIA 中，有多种方法可以创建螺旋特征。

例如，可以通过“旋转”命令将基准曲线旋转生成螺旋特征；也可以通过“扫描”命令沿基准曲线扫描生成螺旋特征。

3.设置螺旋参数：在创建螺旋特征时，可以设置螺旋的参数，如螺旋的方向、旋转轴、旋转角度等。

这些参数可以根据实际需求进行调整，以满足不同场景下的应用需求。

三、CATIA 螺旋特征的应用实例以下是一个CATIA 螺旋特征的应用实例：假设需要设计一个螺旋状的楼梯扶手，可以通过以下步骤创建：1.创建基准曲线：首先，创建一条直线作为基准曲线。

2.创建螺旋特征：使用“旋转”命令，将基准曲线旋转生成螺旋特征。

在旋转时，设置旋转轴为基准曲线的垂线，旋转角度为360 度。

3.创建实体零件：将螺旋特征与基准面相连接，生成实体零件。

4.进行后续加工：根据实际需求，对实体零件进行后续加工，如钻孔、铣削等。

四、总结CATIA 螺旋特征是一种非常实用的曲线特征，可以用于创建各种螺旋形状的零件。

catia 螺旋特征

catia 螺旋特征【实用版】目录1.介绍 CATIA 螺旋特征的基本概念2.说明 CATIA 螺旋特征的创建方法3.详述 CATIA 螺旋特征的应用实例4.总结 CATIA 螺旋特征的优势和局限性正文1.介绍 CATIA 螺旋特征的基本概念CATIA 是一款广泛应用于航空航天、汽车制造、机械工程等领域的三维 CAD 软件。

在 CATIA 中，螺旋特征是一种特殊的曲线特征，可以用于创建各种螺旋形状的零件。

螺旋特征可以分为两种类型：恒定螺距和可变螺距。

恒定螺距螺旋特征是指螺旋线上每一圈的螺距都相等，而可变螺距螺旋特征则是指螺旋线上不同圈的螺距可以不相等。

2.说明 CATIA 螺旋特征的创建方法在 CATIA 中创建螺旋特征，可以按照以下步骤进行操作：（1）打开 CATIA 软件，新建一个零件文件。

（2）在零件文件中创建一个基准轴，作为螺旋特征的参考轴。

（3）点击“形状”菜单，选择“曲线”，在弹出的对话框中选择“螺旋”。

（4）在弹出的螺旋特征参数对话框中，输入螺旋特征的基本参数，如起始角度、终止角度、螺距等。

（5）根据需要，可以调整螺旋特征的其他参数，如参考平面、投影方式等。

（6）点击“确定”，完成螺旋特征的创建。

3.详述 CATIA 螺旋特征的应用实例CATIA 螺旋特征在实际应用中具有广泛的应用，以下是一些常见的应用实例：（1）用于创建螺旋线形状的零件，如螺旋线轴、螺旋线管等。

（2）用于创建螺纹特征，如螺纹孔、螺纹轴等。

（3）用于创建螺旋楼梯、螺旋走廊等建筑结构。

（4）用于创建螺旋输送带、螺旋叶片等机械零件。

4.总结 CATIA 螺旋特征的优势和局限性CATIA 螺旋特征在实际应用中具有以下优势：（1）可以方便地创建各种螺旋形状的零件，提高设计效率。

（2）可以精确控制螺旋特征的各项参数，满足不同设计需求。

（3）可以与其他 CATIA 特征进行组合，实现复杂的零件设计。

然而，CATIA 螺旋特征也存在一定的局限性：（1）在创建过程中，需要输入较多的参数，对操作者的技术要求较高。

[桨叶,螺旋桨,航空]浅析航空螺旋桨桨叶的逆向设计方法

浅析航空螺旋桨桨叶的逆向设计方法前言航空螺旋桨作为使用活塞式发动机的固定翼航空器的主要推力来源，其设计性能和制造精度对航空器的功率利用效率、飞行性能、噪声等有着至关重要的影响。

传统的航空螺旋桨设计需要从其气动性能要求出发，选择合适的翼型，确定其不同截面的弦长、厚度、及截面间的扭转关系，并根据动力需求确定螺旋桨直径及桨叶数目等;经过此过程产生的螺旋桨是否能达到飞行器的性能要求，还有待通过试验过程才能最终确定，设计周期长，成本高。

目前,工程领域多数逆向工程的研究为实物的逆向建模，适用测量工具对实物进行数据的采集，之后通过几何建模方法得到实物的三维模型，以此模型为基础进行产品的再设计或者是加工制造。

逆向工程可以缩短产品再设计与制造的周期，特别是针对具有复杂型面的产品，其优点更加突出。

所以，将其用于航空螺旋桨的设计过程中，利用已有的螺旋桨设计方案为基础，可以节约设计成本和缩短设计周期，而且，以得到的反求方案为基础加以修改，也更容易得到性能优异的新型螺旋桨。

在文献中，很多学者对逆向工程的相关技术进行了研究，但是很少见针对航空螺旋桨的逆向设计研究。

在此，以某型发动机配套螺旋桨为研究对象，介绍了航空螺旋桨桨叶逆向设计的一般过程及方法。

1 航空螺旋桨桨叶的逆向设计过程1.1 数字测量零件原型的数字测量，即点云数据的采集，是将模型曲面以空间点的形式离散化得到点云，以点云数据为基础进行曲面重建和模型评定，因此点云数据的采集精度就成为逆向设计的关键技术之一。

目前，常用的点云数据采集方法有三种。

接触式三坐标测量机测量。

其特点是测量精度较高，测量效率较低。

由于测量时需接触被测件，易划伤零件表面。

适用于进行点、特征线、孔等几何特征的测量。

线状激光束测量。

该方法投影周期性光栅至被测件表面，通过对光栅图像数据的处理解算，求出被测件表面的空间信息，其特点是可进行大面积测量、测量速度快，但仅限于较平坦曲面的测量，曲率变化大的曲面测量精度将大大下降。