一种测量热处理过程水轮机叶片翘曲变形的方法

摘要

一种测量热处理过程水轮机叶片翘曲变形的方法，叶片入炉前，在叶片的根部区域中，选择三个点A、B、C点为入炉前标记点，建立任意的三维坐标系OXYZ，分别测量出点A、B、C的三维坐标，然后在叶片上选取其它点进行测量，所测位置至少覆盖叶片的出水边表面位置，以所测各点的数据建立叶片t0时刻的表面形状；对叶片加热出炉后在炉外冷却过程中不同时间段叶片形状进行测量，获取各时间段叶片上各点的三维坐标，以所测各点的三维坐标数据建立叶片tj时刻的表面形状；建立新的坐标系O′X′Y′Z′，将任意一点坐标转化成在新坐标系O′X′Y′Z′下的坐标；最后统一所有测量数据的坐标系统，建立叶片各个时间段的形状，对比分析各时间段叶片形状变化规律，从而获取叶片翘曲变形情况。

主权项

1.一种测量热处理过程水轮机叶片翘曲变形的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，叶片入炉前，在叶片的根部区域(1)中，选择三个点A点、B点和C点为入炉前标记点；第二步，建立任意的三维坐标系OXYZ，分别测量出A点、B点和C点的三维坐标$(X_{1,t_0},Y_{1,t_0},Z_{1,t_0}),(X_{2,t_0},Y_{2,t_0},Z_{2,t_0}),(Z_{3,t_0},Y_{3,t_0},Z_{3,t_0}),$然后在叶片上选取其它点进行测量，所测位置至少覆盖叶片的出水边表面位置，所测坐标依次为$(X_{4,t_0},Y_{4,t_0},Z_{4,t_0}),(X_{5,t_0},Y_{5,t_0},Z_{5,t_0}),(Z_{6,t_0},Y_{6,t_0},Z_{6,t_0})......(X_{N,t_0},Y_{N,t_0},Z_{N,t_0}),$以所测各点的数据(i＝1，2，3……N)，建立叶片t₀时刻的表面形状；第三步，对叶片加热出炉后在炉外冷却过程中不同时间段叶片形状进行测量，获取风冷过程各时间段叶片上各点的三维坐标$(X_{1,t_1},Y_{1,t_1},Z_{1,t_1}),$$\begin{array}{c}(X_{2,t_1},Y_{2,t_1},Z_{2,t_1}),(Z_{3,t_1},Y_{3,t_1},Z_{3,t_1})......(Z_{N,t_1},Y_{N,t_1},Z_{N,t_1}),(Z_{1,t_2},Y_{1,t_2},Z_{1,t_2}),(Z_{2,t_2},Y_{2,t_2},Z_{2,t_2}),\\ (Z_{3,t_2},Y_{3,t_2},Z_{3,t_2})......(X_{N,t_2},Y_{N,t_2},Z_{N,t_2}),......,(Z_{1,t_j},Y_{1,t_j},Z_{1,t_j}),(Z_{2,t_j},Y_{2,t_j},Z_{2,t_j}),\end{array}$$(X_{3,t_j},Y_{3,t_j},Z_{3,t_j})......(X_{N,t_j},Y_{N,t_j},Z_{N,t_j}),$以所测各点的三维坐标数据建立叶片t_j时刻的表面形状；第四步，建立新的坐标系O′X′Y′Z′，设定A点位于原点O′，以向量的方向为X′轴的方向，向量与向量做叉乘得到向量以该向量的方向作为Z′轴的方向，由已得到的X′轴与Z′轴，按照右手坐标系法则，建立直角坐标系O′X′Y′Z′；第五步，将任意一点坐标转化成在新坐标系O′X′Y′Z′下的坐标$({X^{\prime }}_{i,t_j},{Y^{\prime }}_{i,t_j},{Z^{\prime }}_{i,t_j});$第六步，统一所有测量数据的坐标系统，建立叶片各个时间段的形状，对比分析各时间段叶片形状变化规律，从而获取叶片翘曲变形情况。