CN104281751B - 一种基于特征的涡轮冷却叶片参数化构建系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于特征的涡轮冷却叶片参数化构建系统及方法，首先根据涡轮冷却叶片特征与结构参数，将涡轮冷却叶片划分为叶片外形特征和叶片内部冷却特征；之后依次给出了叶身实体、榫头、缘板和叶身内形以及以其为基体的换热肋片、隔肋、扰流柱特征的参数化建模模块开发方法。根据此建模系统，设计人员在选定设计模块之后，输入设计所需的特征参数可直接生成特征结构。各参数化建模模块相互独立，特征的独立修改性强，修改单一结构时无需对整个模型进行重构，具备自动化程度较高、适用性较广、可扩展性优良等特点。

Description

一种基于特征的涡轮冷却叶片参数化构建系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于特征的涡轮冷却叶片参数化构建系统及方法，属于航空发动机涡轮冷却叶片技术领域。

背景技术

为满足现代航空发动机对高推重比的追求，涡轮叶片的结构形式由实心叶片发展到具有复杂内腔、气膜冷却孔及扰流柱等结构的空心气冷叶片。

涡轮冷却叶片在设计时，对其叶片外形、内形、包含的特征、特征参数等要求都比较苛刻。涡轮叶片的结构需要根据相关设计环节中的设计要求进行调整，必须满足发动机的性能、冷却、强度和工艺等各方面的要求，设计难度高，设计过程反复迭代，设计周期长。

目前使用程序对涡轮叶片造型进行设计的方法国内外研究人员已经展开了一定的研究。例如在Georgia,N.K等人发表在Advances in Engineering Software期刊上的一篇，名为A Software Tool for Parametric Design of Turbomachinery Blades的文章中给出了一种涡轮机械类叶片造型方法及实现系统，首先根据叶型线参数造型出中弧线，在中弧线基础上定义叶盆、叶背处各控制点壁厚得出叶型线，进而由数条叶型线得出叶片实体造型。然而现有的涡轮机械类叶片参数化设计系统主要是应用于实心叶片，针对其叶型参数进行造型设计，然后提供叶型的优化方法，涉及到冷却叶片的设计方法不多。

发明内容

本发明克服现有技术的确良不足，提供一种针对涡轮冷却叶片及各典型冷却特征的参数化构建系统及方法，使用本发明可大大提高涡轮冷却叶片设计效率，且具有自动化程度较高、适用性较广、可扩展性优良等优点，适用性较强且易于扩展及修改。

本发明技术解决方案：一种基于特征的涡轮冷却叶片参数化构建系统及方法，其特点在于包括：叶身实体模块、榫头模块、缘板模块、等壁厚叶身内形模块、变壁厚叶身内形模块、换热肋片模块、通道隔板模块、扰流柱模块，其中：

叶身实体模块：由于在实际叶片结构设计中，叶身实体属于气动计算部门设计，气动设计人员通过计算给出dat格式的叶身实体的截面数据点，依次导入后分别形成样条曲线，之后由样条曲线生成叶身实体。因此在本模块中实现功能为浏览选取整理好的DAT格式文件，执行UF_CURVE_create_spline()函数进行叶型样条曲线的拟合，最后执行UF_CURVE_creat_thru_curves()函数通过数条样条曲线形成叶身实体。

榫头模块：榫头用于连接叶片与轮盘，其尺寸精度及与榫槽间的定位精确度要求很高。以枞树形二齿榫接结构为例，首先执行UF_SKET_create_sketch()函数，根据输入尺寸数据计算缘板结构草图中的各定位点绝对坐标，转化绝对坐标为草图坐标，连结各定位点并对设计位置进行倒角完成草图；执行UF_MODL_create_extruded()函数拉伸草图至足够长度，根据榫头及伸根处尺寸，执行UF_MODL_create_fixed_dplane()建立基准面执行UF_MODL_trim_body()函数对拉伸体进行修剪形成榫头形状。由于榫头结构与缘板结构具有一定的相关性，如径向位置间的互相配合，榫头长度与缘板前后安装边间距相等，缘板前后筋板形状与榫齿形状以及位置相关等。榫头造型完成后会以榫头尺寸为基准自动生成四个块体，构造方式同样为绘制草图进行拉伸，块体在后续榫头与缘板进行装配时使用。

缘板模块：缘板是连接榫头与叶身实体的结构，其下表面与榫头的伸根部分相连。首先执行UF_SKET_create_sketch()函数，根据输入尺寸数据生成缘板结构草图中的各定位点、线段、倒角；随后使用UF_MODL_create_revolution()函数对缘板草图进行一定角度回转，形成缘板实体基本形状；根据叶片拉削角建立基准平面执行UF_MODL_trim_body()修剪出缘板形状。缘板、榫头、叶身实体装配组成叶片外形部分，其中缘板先与四个辅助块体结构通过UF_MODL_subtract_bodies()做差，得到能够与榫头相配合的形状，之后与榫头进行求和，并修剪除去榫头超出缘板上表面部分，同时将叶身实体修剪除去低于缘板上表面的部分后与之求和。

等壁厚叶身内形模块：首先获取叶身实体模块中叶型样条曲线标识tag_t，对组成曲线的点分别执行UF_SO_create_dirr_doubles()函数获取每个点(X_n,Y_n)沿曲线的切线方向矢量(u_n,v_n)，根据偏置量E计算偏置后内形截面线的点坐标(X_n ^‘,Y_n ^’)，计算算法如下：

将偏置所得内形数据点通过UF_CURVE_create_spline()函数拟合为叶片内形截面线，最后执行UF_CURVE_creat_thru_curves()函数完成等壁厚叶身内形实体的造型。

变壁厚叶身内形模块：在某些情况下，由于叶片表面受力不均以及出于对强度、减重等因素的考虑，叶身内腔采用变壁厚设计。根据用户输入的径向高度h通过UF_CURVE_section_from_planes()函数取得此高度的叶身实体截面线，执行UF_MODL_ask_curve_points()函数将截面线离散为点集并获取点集坐标数组pts[n]；分别选取坐标数组中位于叶盆处及叶背处的部分坐标通过uf5080()函数创建叶盆叶背曲线S_p、S_b，将曲线标识tag_t生成数据链表由UF_MODL_create_tube()函数分别取相同的半径R生成管道状扫略体T_a、T_b；由UF_MODL_intersect_objects()求得T_a、T_b相交线，将交线向此叶身截面所在平面进行投影得到此叶型中弧线S_m；使用相同方法将中弧线离散为点坐标，创建点特征P_i至P_k；按照设计需求选取合适的壁厚插值算法，若壁厚为线性变化规律，定义P_j为最大壁厚处对应的中弧线上的点，则P_i至P_j间任一点(X_n,Y_n)对应壁厚t的值为：

其中t_i为起始点点P_i处的壁厚值，t_max为点P_j处的壁厚值。

P_k至P_j间任一点对应壁厚t的值为：

其中t_m为终止点点P_m处的壁厚值，t_max为点P_j处的壁厚值。

根据壁厚值t计算叶盆及叶背侧的内形截面曲线点坐标(X_n ^‘,Y_n ^’)，计算算法如下：

其中每个点(X_n,Y_n)沿曲线的切线方向矢量为(u_n,v_n)。

由UF_CURVE_create_arc_point_tangent_tangent()函数创建相切圆弧连接叶盆叶背内形曲线，形成完整内形截面线，做出满足设计要求的数条内形截面线后执行UF_CURVE_creat_thru_curves()函数形成变壁厚叶身内形实体。

肋片模块：一些冷却叶片在设计时，会在冷却腔的气流通道壁面上会沿叶高排布一系列换热肋片。以叶盆处肋片为例，首先需要肋片的径向高度h处通过UF_CURVE_section_from_planes()函数取得此高度的叶身内形截面线，执行UF_MODL_ask_curve_points()函数将此截面线离散为点集并获取点集坐标数组；选取叶盆处肋片起始至结束位置所对应的内形线上的点集P_i至P_k，根据用户输入的肋片起始宽度及最大宽度按照线性插值算法赋予P_i至P_k间每个点处对应的肋片厚度，通过与变壁厚叶身内形实体截面曲线点相同的算法得到肋片形状曲线点集坐标；在叶型外取两点肋片形状曲线点集连结成闭合线框，按照输入拉伸量D通过UF_MODL_create_extruded()形成板状肋片结构。

隔板模块：隔板作用是将叶片内部冷却腔分隔形成三腔气流通道。首先在空间中选定两点，程序根据这两点计算出空间角度作为隔板的位置及扭角，之后使用UF_UI_select_with_single_dialog()函数选定需要内形实体基体，根据输入的定位位置及隔板尺寸执行UF_MODL_create_block1()函数创建隔板形状块体。

扰流柱模块：扰流柱位于叶片内腔尾缘处，作用主要是是增强冷气流动时的扰动。模块工作过程与隔板相似，模块工作过程与隔板区别为选中空间亮点的位置作为扰流柱结构的中心线位置，执行UF_MODL_create_cyl1()根据中心线位置及扰流柱尺寸、间隔依次沿径向高度做出一系列扰流柱结构。

各模块生成结构进行装配需要注意先后顺序，将等壁厚或者变壁厚叶身内形实体与隔板及扰流柱结构进行布尔差运算，得到整体的叶片内形后，与由叶身实体、缘板、榫头配合而成的叶片外形进行布尔差运算。

所述叶身实体模块实现过程：进入外形模块，浏览选择叶身型线数据点DAT文件储存位置，生成叶身实体。

所述榫头模块实现过程：进入榫头模块，根据对话框中榫头拓扑结构草图输入缘板设计参数，生成榫头结构实体并自动生成四个辅助块体用于榫头与缘板配合时使用。

所述缘板模块实现过程：进入缘板模块，根据对话框中缘板拓扑结构草图输入缘板设计参数，生成缘板结构实体。

所述等壁厚叶身内形实现过程：进入等壁厚叶身内形模块，选择需要制作内腔的叶身实体，输入壁厚值t，生成等壁厚叶身内形实体。

所述变壁厚叶身内形实现过程：进入变壁厚叶身内形模块，选择需要制作内腔的叶身实体，输入径向高度h，生成此高度叶型截面线的中弧线，依次做出数条截面中弧线；选定壁厚插值函数，输入前缘、尾缘、最大壁厚处的壁厚值，生成完整的内形截面曲线，依次做出数条内形截面线后生成变壁厚叶身内形实体。

所述换热肋片模块实现过程：进入肋片模块，选择需要排布肋片的等壁厚或者变壁厚叶身内形实体，输入肋片宽度参数、肋片间隔、数量，选择排布位置即叶盆侧或者叶背侧生成肋片结构实体。

所述隔板模块实现过程：进入隔板模块，选择需要添加隔板的等壁厚或者变壁厚叶身内形实体，指定空间内两点以其连线位置及方向作为隔板排布位置及扭向，设置隔板参数，生成隔板实体。

所述扰流柱模块实现过程：进入扰流柱模块，选择需要添加扰流柱的等壁厚或者变壁厚叶身内形实体，指定空间内两点以其连线位置及方向作为扰流柱排布位置及中心线方向，设置扰流柱尺寸及排布参数，生成一些列扰流柱实体。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明针对涡轮冷却叶片复杂结构在设计时存在建模周期长、需要多次修改的特点，提出了一种参数化构建系统及方法。经设计者实践使用证明，使用本系统可大大提高涡轮冷却叶片设计效率。

(2)由于本发明针对涡轮冷却叶片各特征分别开发了设计模块，在设计时可以按性能需求选取合适的模块，既可单独使用某模块建立单一结构，也可按照一定设计流程联合使用完成复杂结构。

(3)本发明中的肋片模块，是针对新一代涡轮冷却叶片中特有的肋片结构进行设计的，尚未于公开发表资料中查阅到。

(4)本发明还具备自动化程度相对较高、修改性较强、可扩展性优良等特点。

附图说明

图1为本发明的用户菜单；

图2为图1中叶身实体模块实现流程图；

图3为图1中榫头模块实现流程图；

图4为图1中缘板模块实现流程图；

图5为图1中等壁厚叶身内形模块实现流程图；

图6为图1中变壁厚叶身内形模块实现流程图；

图7为图1中肋片模块实现流程图；

图8为图1中隔板模块实现流程图；

图9为图1中扰流柱模块实现流程图。

具体实施方式

针对航空发动机涡轮冷却叶片结构复杂、设计难度高的问题，采用基于UG API的特征参数化建模技术与数学解析相结合的方法，建立了面向工程的流程化先进涡轮冷却叶片模块式参数化建模系统。从特征与参数的角度，对涡轮冷却叶片进行了叶片外形特征、叶片内部冷却特征的划分。给出了叶身实体、榫头、缘板和叶身内形以及以其为基体的换热肋片、隔肋、扰流柱特征的详细参数化建模过程及设计实例。提高了涡轮冷却叶片设计效率，为涡轮冷却叶片结构优化设计及可靠性分析奠定了基础。

如图1所示，本发明基于特征的涡轮冷却叶片参数化系统及方法主要包括：叶身实体模块、榫头模块、缘板模块、等壁厚叶身内形模块、变壁厚叶身内形模块、换热肋片模块、隔板模块、扰流柱模块，通过选择菜单即可进入各具体模块。

如图2所示程序工作流程图，本发明中叶身实体模块实现如下：

(1)进入叶身实体模块，浏览选择叶身型线数据点DAT文件储存位置；

(2)将数据点坐标拟合为样条曲线；

(3)由样条曲线生成叶身实体。

如图3所示程序工作流程图，本发明中榫头模块实现如下：

(1)进入榫头模块，根据对话框中榫头拓扑结构草图输入榫头设计参数；

(2)生成榫头拓扑结构草图；

(3)对草图进行拉伸、修剪，形成满足设计要求的榫头实体，同时生成四个辅助块体用于榫头与缘板配合时使用。

如图4所示程序工作流程图，本发明中缘板模块实现如下：

(1)进入缘板模块，根据对话框中缘板拓扑结构草图输入缘板设计参数；

(2)生成缘板拓扑结构草图；

(3)对草图进行回转后使用基准平面切扇区形成满足设计要求的缘板雏形；

(4)使用榫头模块生成的四个辅助块体与缘板雏形进行布尔求差得到缘板实体。

如图5所示程序工作流程图，本发明中等壁厚叶身内形模块实现如下：

(1)进入等壁厚叶身内形模块，选择需要制作内腔的叶身实体；

(2)输入壁厚数值E，由外形截面线计算出内形截面线点坐标；

(3)将数据点坐标拟合为样条曲线；

(4)由样条曲线生成等壁厚叶身内形实体。

如图6所示程序工作流程图，本发明中变壁厚叶身内形模块实现如下：

(1)进入变壁厚叶身内形模块，选择需要制作内腔的叶身实体；

(2)输入径向高度h，生成此高度叶型截面线的中弧线，并依次做出数条截面中弧线；

(3)选定壁厚插值函数，输入前缘、尾缘、最大壁厚处的壁厚值，生成前缘、尾缘部分内形截面曲线；

(4)使用圆弧连接前缘、尾缘部分内形截面曲线，循环(3)、(4)依次做出数条内形截面线；

(5)由内形截面线拟合生成变壁厚叶身内形实体。

如图7所示程序工作流程图，本发明中所述换热肋片模块实现如下：

(1)进入肋片模块，选择需要排布肋片的内形实体；

(2)输入肋片宽度参数、肋片间隔、数量，选择排布位置(叶盆侧或叶背侧)；

(3)创建肋片形状草图；

(4)对草图进行拉伸形成肋片实体；

(5)循环(3)、(4)依次做出沿径向排布的肋片。

如图8所示程序工作流程图，本发明中隔板模块实现如下：

(1)进入隔板模块，选择需要添加隔板的内形实体；

(2)指定空间内两点以其连线位置及方向作为隔板排布位置及扭向；

(3)设置隔板参数，创建隔板形状草图；

(4)对草图进行拉伸生成隔板结构实体；

如图9所示程序工作流程图，本发明中扰流柱模块实现如下：

(1)进入扰流柱模块，选择需要添加扰流柱的内形实体；

(2)指定空间内两点以其连线位置及方向作为扰流柱排布位置及中心线方向；

(3)设置扰流柱尺寸及排布参数，在中心线位置创建圆柱体；

(4)沿径向阵列圆柱体，生成一些列扰流柱结构实体。

本发明对典型涡轮冷却叶片进行了特征分解以及设计关系分析，代表了每个模块的作用及相互的连接关系。整个实现过程如下：

(1)进入叶身实体模块，浏览选择叶身型线数据点DAT文件储存位置，生成叶身实体供步骤(4)使用；

(2)进入榫头模块，根据对话框中榫头拓扑结构草图输入缘板设计参数，生成缘板结构实体，并同时生成四个辅助块体供步骤(4)使用；

(3)进入缘板模块，根据步骤(1)步骤(2)中外形与榫头位置确定缘板位置参数，根据对话框中榫头拓扑结构草图输入榫头设计参数，生成榫头结构实体供步骤(4)使用；

(4)将缘板与四个辅助块体布尔做差，以形成与榫头结构相配合的形状，修剪去除榫头部分超出缘板上表面部分以及叶身实体低于缘板上表面部分以保证三者之间没有结构干涉，将三者布尔求和得到叶片外形部分进入步骤(10)等待使用；

(5)构造叶身内形实体。若选择等壁厚叶身内形模块，进入等壁厚叶身内形模块，选择需要制作内腔的叶身实体，输入壁厚值t，生成等壁厚叶身内形；进入变壁厚叶身内形模块，选择需要制作内腔的叶身实体，输入径向高度h，生成此高度叶型截面线的中弧线，依次做出数条截面中弧线；选定壁厚插值函数，输入前缘、尾缘、最大壁厚处的壁厚值，生成完整的内形截面曲线，依次做出数条内形截面线后生成变壁厚叶身内形。等壁厚或者变壁厚叶身内形实体作为基体，供步骤(6)创建肋片结构；

(6)进入肋片模块，选择需要排布肋片的等壁厚或者变壁厚叶身内形实体，输入肋片宽度参数、肋片间隔、数量，选择排布位置(叶盆侧或叶背侧)生成肋片结构实体肋片。肋片实体进入步骤(9)待使用，等壁厚或者变壁厚叶身内形实体继续作为基体供步骤(7)创建隔板；

(7)进入隔板模块，选择需要添加隔板的等壁厚或者变壁厚叶身内形实体，指定空间内两点以其连线位置及方向作为隔板排布位置及扭向，设置隔板参数，生成隔板结构实体。隔板实体进入步骤(9)待使用，等壁厚或者变壁厚叶身内形实体继续作为基体供步骤(8)创建扰流柱；

(8)进入扰流柱模块，选择需要添加扰流柱的等壁厚或者变壁厚叶身内形实体，指定空间内两点以其连线位置及方向作为扰流柱排布位置及中心线方向，设置扰流柱尺寸及排布参数，生成一些列扰流柱结构实体。扰流柱实体进入步骤(9)待使用，同时等壁厚或者变壁厚叶身内形实体进入步骤(9)；

(9)将等壁厚或者变壁厚叶身内形实体与隔板、肋片、扰流柱结构布尔求差得到叶片内形；注意三种冷却结构之间尽量不要发生干涉，需要在设计时通过调节相关的尺寸参数来保证。得到叶片内形进入步骤(10)；

(10)将叶片外形与叶片内形布尔求差，得到叶片实体模型。

提供以上实施例仅仅是为了描述本发明的目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。

Claims (2)

1.一种基于特征的涡轮冷却叶片参数化构建系统，其特征在于包括：叶身实体模块、榫头模块、缘板模块、等壁厚叶身内形模块、变壁厚叶身内形模块、换热肋片模块、隔板模块、扰流柱模块，其中：

叶身实体模块：浏览选取整理好的DAT格式文件，进行叶型样条曲线的拟合，通过数条样条曲线形成叶身实体；叶身实体模块与榫头模块、缘板模块属于同级，共同构成叶片外形部分，生成的实体与缘板进行配合；

榫头模块：首先根据输入尺寸数据计算榫头结构草图中的各定位点绝对坐标，转化绝对坐标为草图坐标，连结各定位点并对转角位置进行倒角完成草图；拉伸草图，根据榫头及伸根处尺寸，建立基准面对拉伸体进行修剪形成榫头形状；榫头造型完成后会以榫头尺寸为基准自动构建四个块体，构造方式同样为绘制草图进行拉伸，四个块体在后续榫头与缘板进行装配时使用；榫头模块与叶身实体模块、缘板模块属于同级，共同构成叶片外形部分；该榫头模块生成的实体与缘板进行配合；

缘板模块：缘板是连接榫头与叶身实体的结构，其下表面与榫头的伸根部分相连；首先根据输入尺寸数据生成缘板结构草图中的各定位点、线段、倒角；随后对缘板草图进行角度回转，形成缘板实体基本形状；根据叶片拉削角建立基准平面修剪出缘板形状；缘板模块与榫头模块、叶身实体模块属于同级，共同构成叶片外形部分；该缘板模块生成的实体与榫头、叶身实体进行配合；

等壁厚叶身内形模块：首先获取叶身实体模块中叶型样条曲线标识，对组成曲线的点分别获取每个点(X_n,Y_n)沿曲线的切线方向矢量(u_n,v_n)，根据偏置量E计算偏置后内形截面线的点坐标(X_n’,Y_n’)，将偏置所得内形数据点函数拟合为叶片内形截面线，最后函数完成等壁厚叶身内形实体的造型；等壁厚叶身内形模块与肋片模块、隔板模块、扰流柱模块同级，共同构成叶片内形部分；该等壁厚叶身内形模块生成的实体作为基体，与肋片、隔板、扰流柱做差；

变壁厚叶身内形模块：根据用户输入的径向高度h取得此高度的叶身实体截面线，将截面线离散为点集并获取点集坐标数组pts[n]；分别选取坐标数组中位于叶盆处及叶背处的部分坐标创建叶盆叶背曲线S_p、S_b，将曲线标识tag_t生成数据链表分别取相同的半径R生成管道状扫略体T_a、T_b；求得T_a、T_b相交线，将交线向此叶身截面所在平面进行投影得到此叶型中弧线S_m；使用相同方法将中弧线离散为点坐标，创建点特征P_i至P_k；按照设计需求选取壁厚插值算法，根据壁厚值t计算叶盆及叶背侧的内形截面曲线点坐标(X_n’,Y_n’)；创建相切圆弧连接叶盆叶背内形曲线，形成完整内形截面线，做出满足设计要求的数条内形截面线后创建内形实体；变壁厚叶身内形模块与肋片模块、隔板模块、扰流柱模块同级，共同构成叶片内形部分；该变壁厚叶身内形模块生成的实体作为基体，与肋片、隔板、扰流柱做差；

肋片模块：首先需要构建肋片的径向高度h处通过取得此高度的叶身内形截面线，将此截面线离散为点集并获取点集坐标数组；选取叶盆处肋片起始至结束位置所对应的内形线上的点集P_i至P_k，根据用户输入的肋片起始宽度及最大宽度按照线性插值算法赋予P_i至P_k间每个点处对应的肋片厚度，通过与变壁厚叶身内形实体截面曲线点相同的算法得到肋片形状曲线点集坐标；在叶型外取两点肋片形状曲线点集连结成闭合线框，按照输入拉伸量D形成板状肋片结构；肋片模块与等壁厚叶身内形模块、变壁厚叶身内形模块、隔板模块、扰流柱模块同级，共同构成叶片内形部分；该肋片模块生成的实体作为负特征与叶身内形做差；

隔板模块：首先在空间中选定两点，程序根据这两点计算出空间角度作为隔板的位置及扭角，之后选定需要内形实体基体，根据输入的定位位置及隔板尺寸创建隔板形状块体；隔板模块与等壁厚叶身内形模块、变壁厚叶身内形模块、肋片模块、扰流柱模块同级，共同构成叶片内形部分；该隔板模块生成的实体作为负特征与叶身内形做差；

扰流柱模块：选中空间亮点的位置作为扰流柱结构的中心线位置，根据中心线位置及扰流柱尺寸、间隔依次沿径向高度做出一系列扰流柱结构；扰流柱模块与等壁厚叶身内形模块、变壁厚叶身内形模块、隔板模块、肋片模块同级，共同构成叶片内形部分；该扰流柱模块生成的实体作为负特征与叶身内形做差；

以上模块执行结束后，将等壁厚或者变壁厚叶身内形实体模块与隔板模块、肋片模块、扰流柱模块布尔求差得到叶片内形部分；将叶片外形与叶片内形布尔求差，得到涡轮冷却叶片实体模型。

2.一种根据权利要求1所述的基于特征的涡轮冷却叶片参数化构建系统的实现方法，其特征在于：

(1)进入外形模块，浏览选择叶身型线数据点DAT文件储存位置，生成叶身实体供步骤(4)使用；

(2)进入榫头模块，根据对话框中榫头拓扑结构草图输入缘板设计参数，生成榫头结构实体，并同时生成四个辅助块体供步骤(4)使用；

(3)进入缘板模块，根据步骤(1)步骤(2)中外形与榫头位置确定缘板位置参数，根据对话框中缘板拓扑结构草图输入缘板设计参数，生成缘板结构实体供步骤(4)使用；

(4)将缘板与四个辅助块体布尔做差，以形成与榫头结构相配合的形状，修剪去除榫头部分超出缘板上表面部分以及叶身实体低于缘板上表面部分以保证三者之间没有结构干涉，将三者布尔求和得到叶片外形部分进入步骤(10)等待使用；

(5)构造叶身内形实体，选择等壁厚叶身内形模块进入等壁厚叶身内形模块，选择需要制作内腔的叶身实体，输入壁厚值t，生成等壁厚叶身内形实体；进入变壁厚叶身内形模块，选择需要制作内腔的叶身实体，输入径向高度h，生成此高度叶型截面线的中弧线，依次做出数条截面中弧线；选定壁厚插值函数，输入前缘、尾缘、最大壁厚处的壁厚值，生成完整的内形截面曲线，依次做出数条内形截面线后生成变壁厚叶身内形实体；等壁厚或者变壁厚叶身内形实体作为基体，供步骤(6)创建肋片结构；

(6)进入肋片模块，选择需要排布肋片的等壁厚或者变壁厚叶身内形实体，输入肋片宽度参数、肋片间隔、数量，选择叶盆侧或者叶背侧排布配片生成肋片结构实体肋片；肋片实体进入步骤(9)待使用，等壁厚或者变壁厚叶身内形实体继续作为基体供步骤(7)创建隔板；

(7)进入隔板模块，选择需要添加隔板的等壁厚或者变壁厚叶身内形实体，指定空间内两点以其连线位置及方向作为隔板排布位置及扭向，设置隔板参数，生成隔板结构实体；隔板实体进入步骤(9)待使用，等壁厚或者变壁厚叶身内形实体继续作为基体供步骤(8)创建扰流柱；

(8)进入扰流柱模块，选择需要添加扰流柱的等壁厚或者变壁厚叶身内形实体，指定空间内两点以其连线位置及方向作为扰流柱排布位置及中心线方向，设置扰流柱尺寸及排布参数，生成一系列扰流柱结构实体；扰流柱实体进入步骤(9)待使用，同时等壁厚或者变壁厚叶身内形实体进入步骤(9)；

(9)将等壁厚或者变壁厚叶身内形实体与隔板、肋片、扰流柱结构布尔求差得到叶片内形；注意三种冷却结构之间尽量不要发生干涉，需要在设计时通过调节相关的尺寸参数来保证，得到叶片内形部分进入步骤(10)；

(10)将叶片外形布尔求差，得到涡轮冷却叶片实体模型。