(57)【要約】【課題】過去の設計ノウハウを有効利用しつつ短時間で空力部品の設計ができる空力機械の設計方法とその方法を実行させる設計プログラムとを提供しようとする。【解決手段】従来のパッセージデータを基にして複数の空力部品とディスクとを有する空力機械を設計する方法にかわって、パラメトリック部品形状データと所定の空力機能とを付与された空力部品雛形を予め準備し、パッセージデータから空力部品の各部位の寸法データである空力部品寸法データと空力機能を定義する空力部品機能データと生成し、前記空力部品機能データに一致する空力部品雛形を選定し前記空力部品寸法データをその空力部品雛形のパラメトリック部品形状データに当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを生成するものとした。【選択図】　　図１
2004027873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの流路の形状を定義したパッセージデータを基にしてガスの流路にそって配置され夫々の空力機能を有する複数の空力部品と一部の該空力部品を支持して回転するディスクとを有する空力機械を設計する空力機械の設計方法であって、
各部位の寸法データを未定定数を含む関数として持っていて具体的数値を与えられるとそれを該未定定数に当てはめて具体的な寸法をもつ空力部品形状データとなるパラメトリック部品形状データと所定の空力機能を表す機能データとを付与された空力部品雛形を予め準備する空力部品雛形準備工程と、
パッセージデータから空力部品の各部位の寸法データである空力部品寸法データと空力機能を定義する空力部品機能データとを空力部品毎に生成する第一工程を有する空力部品データ生成工程と、
前記空力部品機能データに一致する機能データを付与された前記空力部品雛形を選定し前記空力部品寸法データを該空力部品雛形の前記パラメトリック部品形状データに当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを生成する空力部品設計工程と、
を備えたことを特徴とする空力機械の設計方法。
【請求項２】
空力部品が複数の小部品で構成され、前記パラメトリック部品形状データの関数が該小部品の相互の機能に基づく寸法上の制限条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の空力機械の設計方法。
【請求項３】
パッセージデータがガスの流れ方向を含む切断面におけるガスの流路の壁面の位置を表し各々の空力部品の配置に対応する２次元データと各々の空力部品に対応する機能データとの組み合わせの集合を有し、
空力部品データ生成工程の第一工程が該２次元データと該機能データとから前記空力部品寸法データと前記空力部品機能データとを生成する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２の一つに記載の空力機械の設計方法。
【請求項４】
ガスの流路の形状を定義したパッセージデータを基にしてガスの流路にそって配置され夫々の空力機能を有する複数の空力部品と一部の該空力部品を支持して回転するディスクとを有する空力機械を設計する空力機械の設計プログラムであって、
コンピュータに、
各部位の寸法データを未定定数を含む関数として持っていて具体的数値を与えられるとそれを該未定定数に当てはめて具体的な寸法をもつ空力部品形状データとなるパラメトリック部品形状データと所定の空力機能を表す機能データとを付与された空力部品雛形を予め準備する空力部品雛形準備手順と、
パッセージデータから空力部品の各部位の寸法データである空力部品寸法データと空力機能を定義する空力部品機能データとを空力部品毎に生成する第一手順を有する空力部品データ生成手順と、
前記空力部品機能データに一致する機能データを付与された空力部品雛形を選定し前記空力部品寸法データを該空力部品雛形の前記パラメトリック部品形状データに当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを生成する空力部品設計手順と、
を実行させることを特徴とする空力機械の設計プログラム。
【請求項５】
空力部品が複数の小部品で構成され、前記パラメトリック部品形状データの関数が該小部品の相互の機能に基づく寸法上の制限条件を満足することを特徴とする請求項４に記載の空力機械の設計プログラム。
【請求項６】
パッセージデータがガスの流れ方向を含む切断面におけるガスの流路の壁面の位置を表し各々の空力部品の配置に対応する２次元データと各々の空力部品に対応する機能データとの組み合わせの集合を有し、
空力部品データ生成手順の第一手順が該２次元データと該機能データとから前記空力部品寸法データと前記空力部品機能データとを生成する、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５の一つに記載の空力機械の設計プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空力機械の設計方法と設計プログラムに係る。特にパラメトリック設計手法を用いてガスの流路周りの配置設計を計画する手順に特徴のある空力機械の設計方法と設計プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空力機械（例えば、ジェットエンジン）の様に多くの異なった機能を有する部品が複雑に組み合わされてできた機器を設計するには、要求仕様を満足しつつ、強度や規格との適合性や整備性等の複雑な要素を考慮しつつ設計を行なう。
一般には、従来の設計を基礎として図面を流用し各部の寸法を微調整して切り貼りして行なっていた。この作業には試行錯誤の工程が多く、全体配置計画図を作成するのに１ヶ月から数ヶ月を要していた。
【０００３】
例えば、ジェットエンジンの設計では、概念設計、基本設計、詳細設計、製造設計の順に設計をすすめる。図７は、ジェットエンジンの側面断面図である。
概念設計の工程における、パッセージデータから全体設計図を製作する手順を例に説明する。
パッセージデータは、ジェットエンジン１のガスの流路の形状を定義するものであり、上流から圧縮器２、燃焼器３、タービン４と繋がったガスの流路の形状を定義する２次元データである。この２次元データは、ガスの流れ方向を含む切断面におけるガスの流路の壁面の位置を表している。
概念設計では、パッセージデータの２次元データを基にして、各構成機器を概略配置し、その後各構成機器の形状寸法を決定して、各構成部品の大まかな形状と配置が分かる全体計画図を作成する。パッセージデータを基に、従来の機種からの図面を流用して大まかに配置し、細かな不整合を調整してパッセージデータを損なわないように形状を変更して全体計画図を製作する。
しかし、構成機器はガスの流路に沿って並んでいて相互に連なっているために、一つの構成機器の形状等を変更すると、他の構成機器の形状を変更せざるえないために、試行錯誤による作業が増加する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に、従来の空力機械の設計方法では、空力機械の設計に必要な時間を今以上に短縮できないという問題があった。
【０００５】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、従来の空力機械の設計方法にかわって、過去の設計ノウハウを有効利用しつつ短時間で空力部品の設計ができる空力機械の設計方法とその方法を実行させる設計プログラムとを提供しようとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るガスの流路の形状を定義したパッセージデータを基にしてガスの流路にそって配置され夫々の空力機能を有する複数の空力部品と一部の該空力部品を支持して回転するディスクとを有する空力機械を設計する空力機械の設計方法を、各部位の寸法データを未定定数を含む関数として持っていて具体的数値を与えられるとそれを該未定定数に当てはめて具体的な寸法をもつ空力部品形状データとなるパラメトリック部品形状データと所定の空力機能を表す機能データとを付与された空力部品雛形を予め準備する空力部品雛形準備工程と、パッセージデータから空力部品の各部位の寸法データである空力部品寸法データと空力機能を定義する空力部品機能データとを空力部品毎に生成する第一工程を有する空力部品データ生成工程と、前記空力部品機能データに一致する機能データを付与された前記空力部品雛形を選定し前記空力部品寸法データを該空力部品雛形の前記パラメトリック部品形状データに当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを生成する空力部品設計工程と、を備えたものとした。
【０００７】
上記本発明の構成により、　空力部品雛形準備工程で各部位の寸法データを未定定数を含む関数として持っていて具体的数値を与えられるとそれを該未定定数に当てはめて具体的な寸法をもつ空力部品形状データとなるパラメトリック部品形状データと所定の空力機能を表す機能データとを付与された空力部品雛形を予め準備し、空力部品データ生成工程の第一工程でパッセージデータから空力部品の各部位の寸法データである空力部品寸法データと空力機能を定義する空力部品機能データとを空力部品毎に生成し、空力部品設計工程で前記空力部品機能データに一致する機能データを付与された前記空力部品雛形を選定し前記空力部品寸法データを該空力部品雛形の前記パラメトリック部品形状データに当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを生成するので、パッセージデータから得られた空力部品機能データと空力部品寸法データとを空力部品雛形に当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを得ることができ、パッセージデータに適合し所定の空力機能を発揮できる複数の空力部品の形状をすみやかに決定できる。
【０００８】
さらに、本発明に係る空力機械の設計方法は、複数の空力部品の前記空力部品形状データを配置し全体配置データを製作する空力部品配置工程を備えたものであるのが好ましい。
上記本発明の構成により、空力部品配置工程で複数の空力部品の前記空力部品形状データを配置し全体配置データを製作するので、空力部品毎の空力部品形状データを基に全体配置設計を完成させることがすみやかにできる。
【０００９】
さらに、本発明に係る空力機械の設計方法は、空力部品が複数の小部品で構成され、前記パラメトリック部品形状データの関数が該小部品の相互の機能に基づく寸法上の制限条件を満足するのが好ましい。
上記本発明の構成により、パラメトリック部品形状データの関数が該小部品の相互の機能に基づく寸法上の制限条件を満足するので、パラメトリック部品形状データの関数の未定定数に具体的な寸法を当てはめて得られた空力部品形状データをもつ空力部品を構成する小部品は相互の機能を発揮でき、その空力部品も所定の空力機能を発揮できることを担保される。
【００１０】
さらに、本発明に係る空力機械の設計方法は、パッセージデータがガスの流れ方向を含む切断面におけるガスの流路の壁面の位置を表し各々の空力部品の配置に対応する２次元データと各々の空力部品に対応する機能データとの組み合わせの集合を有し、空力部品データ生成工程の第一工程が該２次元データと該機能データとから前記空力部品寸法データと前記空力部品機能データとを生成するのが好ましい。
上記本発明の構成により、２次元データがガスの流れ方向を含む切断面におけるガスの流路の壁面の位置を表し各々の空力部品の配置に対応し、機能データが各々の空力部品に対応するので、機能データと２次元データが関連づけられ、２次元データから導かれた空力部品形状データをもつ空力部品が所定の空力機能を発揮することを担保される。
【００１１】
さらに、本発明に係る空力機械の設計方法は、パッセージデータからディスクの各部の具体的寸法を持つディスク形状データとディスクの各部位の位置データであるディスク位置データとを生成するディスクデータ生成工程を備え、空力部品データ生成工程が、前記ディスク形状データと前記ディスク位置データとからディスクが支持する空力部品の前記空力部品寸法データを空力部品毎に生成する第二工程を有するのが好ましい。
上記本発明の構成により、ディスクデータ生成工程でパッセージデータからディスクの各部の具体的寸法を持つディスク形状データとディスクの各部位の位置データであるディスク位置データとを生成し、空力部品データ生成工程の第二工程で、前記ディスク形状データと前記ディスク位置データとからディスクが支持する空力部品の空力部品寸法データを空力部品毎に生成するので、ディスクに支持される空力部品をパラメトリック設計により設計し、ディスクとパッセージデータとの関係が適正である空力部品の空力部品形状データをすみやかに決定でき、それらの空力部品とディスクが適正に配置された空力機械の全体配置設計がすみやかにできる。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るガスの流路の形状を定義したパッセージデータを基にしてガスの流路にそって配置され夫々の空力機能を有する複数の空力部品と一部の該空力部品を支持して回転するディスクとを有する空力機械を設計する空力機械の設計プログラムは、コンピュータに、各部位の寸法データを未定定数を含む関数として持っていて具体的数値を与えられるとそれを該未定定数に当てはめて具体的な寸法をもつ空力部品形状データとなるパラメトリック部品形状データと所定の空力機能を表す機能データとを付与された空力部品雛形を予め準備する空力部品雛形準備手順と、パッセージデータから空力部品の各部位の寸法データである空力部品寸法データと空力機能を定義する空力部品機能データとを空力部品毎に生成する第一手順を有する空力部品データ生成手順と、前記空力部品機能データに一致する機能データを付与された空力部品雛形を選定し前記空力部品寸法データを該空力部品雛形の前記パラメトリック部品形状データに当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを生成する空力部品設計手順と、を実行させるものとした。
【００１３】
上記本発明の構成により、コンピュータが、空力部品雛形準備手順で各部位の寸法データを未定定数を含む関数として持っていて具体的数値を与えられると該未定定数に当てはめて具体的な寸法をもつ空力部品形状データとなるパラメトリック部品形状データと所定の空力機能を表す機能データとを付与された空力部品雛形を予め準備し、空力部品データ生成手順の第一手順でパッセージデータから空力部品の各部位の寸法データである空力部品寸法データと空力機能を定義する空力部品機能データとを空力部品毎に生成し、空力部品設計手順で前記空力部品機能データに一致する機能データを付与された空力部品雛形を選定し前記空力部品寸法データを該空力部品雛形の前記パラメトリック部品形状データに当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを生成するので、パッセージデータから得られた空力部品機能データと空力部品寸法データとを空力部品雛形に当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを得ることができ、パッセージデータに適合し所定の空力機能を発揮できる複数の空力部品の形状をすみやかに決定できる。
【００１４】
さらに、本発明に係る空力機械の設計プログラムは、コンピュータに、複数の空力部品の前記空力部品形状データを配置し全体配置データを製作する空力部品配置手順を実行させるのが好ましい。
上記本発明の構成により、コンピュータが、空力部品配置手順で複数の空力部品の前記空力部品形状データを配置し全体配置データを製作するので、空力部品毎の記空力部品形状データを基に全体配置設計を完成させることがすみやかにできる。
【００１５】
さらに、本発明に係る空力機械の設計プログラムは、空力部品が複数の小部品で構成され、前記パラメトリック部品形状データの関数が該小部品の相互の機能に基づく寸法上の制限条件を満足するのが好ましい。
上記本発明の構成により、パラメトリック部品形状データの関数が該小部品の相互の機能に基づく寸法上の制限条件を満足するので、パラメトリック部品形状データの関数の未定定数に具体的な寸法を当てはめて得られた空力部品形状データをもつ空力部品を構成する小部品は相互の機能を発揮でき、その空力部品も所定の空力機能を発揮できることを担保される。
【００１６】
さらに、本発明に係る空力機械の設計プログラムは、パッセージデータがガスの流れ方向を含む切断面におけるガスの流路の壁面の位置を表し各々の空力部品の配置に対応する２次元データと各々の空力部品に対応する機能データとの組み合わせの集合を有し、空力部品データ生成手順の第一手順が該２次元データと該機能データとから前記空力部品寸法データと前記空力部品機能データとを生成する　のが好ましい。
上記本発明の構成により、２次元データがガスの流れ方向を含む切断面におけるガスの流路の壁面の位置を表し各々の空力部品の配置に対応し、機能データが各々の空力部品に対応するので、空力部品毎に機能データと２次元データが関連づけられ、２次元データから導かれた空力部品形状データをもつ空力部品が所定の空力機能を発揮することを担保される。
【００１７】
さらに、本発明に係る空力機械の設計プログラムは、コンピュータに、パッセージデータからディスクの各部の具体的寸法を持つディスク形状データとディスクの各部位の位置データであるディスク位置データとを生成するディスクデータ生成手順を実行させ、空力部品データ生成工程が、前記ディスク形状データと前記ディスク位置データとからディスクが支持する空力部品の前記空力部品寸法データを空力部品毎に生成する第二工程を有するのが好ましい。
上記本発明の構成により、コンピュータが、ディスクデータ生成工程でパッセージデータからディスクの各部の具体的寸法を持つディスク形状データとディスクの各部位の位置データであるディスク位置データとを生成し、空力部品データ生成工程の第二工程で、前記ディスク形状データと前記ディスク位置データとからディスクが支持する空力部品の空力部品寸法データを空力部品毎に生成するので、ディスクに支持される空力部品をパラメトリック設計により設計し、ディスクとパッセージデータとの関係が適正である空力部品の空力部品形状データをすみやかに決定でき、それらの空力部品とディスクが適正に配置された空力機械の全体配置設計がすみやかにできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１９】
本発明の実施形態に係る空力機械の設計方法を説明する。空力機械の設計方法はパッセージデータから空力機械を設計する方法である。
パッセージデータは、ガスの流路の形状を定義したデータである。
空力機械は、ガスの流路にそって配置され夫々の空力機能を有する複数の空力部品と一部の該空力部品を支持して回転するディスクとを有する機械であり、例えばジェットエンジン、蒸気タービン、軸流圧縮機、タービン等である。
以下では、空力機械としてジェットエンジンを、空力部品としてディスクと静翼との取り合い部を例にとり説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第一の実施形態の手順図である。図２は、本発明の実施形態のパッセージデータの概念図である。図３は、本発明の実施形態の部分断面図である。図４は、本発明の実施形態のパラメトリック設計図である。
【００２１】
最初に、ディスクと静翼との取り合い部５を、図を基にして、簡単に説明する。図３は、ディスクと静翼との取り合い部５の断面図を示している。
ディスクと静翼との取り合い部５は、圧縮機の静翼の基部構造であり、インナーバンド７とシール外周部材８とシール内周部材９とからなる空力部材である。インナーバンド７は、円環状構造体の円周状一部を構成する部材であり、外周面がガスの流路（ガスダクト）の壁面を形成する。シール外周部材８とシール内周部材９とは一体となってラビリンスシールを構成する部材である。シール外周部材がインナーバンド７と係合する固定側であり、シール内周部材がディスクに支持される回転側である、シール外周部材８とシール内周部材９との隙間がラビリンスシールを形成し、ガスの漏れによるガスダクトのガス圧力の低下を防止している。
【００２２】
以下に、本発明の第一の実施形態に係る空力機械の設計方法を説明する。
空力機械の設計方法は、パッセージデータから空力機械を設計する方法であって、空力部品雛形準備工程Ｐ１０と空力部品データ生成工程（第一手順）Ｐ２０とディスクデータ生成工程Ｐ３０と空力部品データ生成工程（第二手順）Ｐ４０と空力部品設計工程Ｐ５０と空力部品配置工程Ｐ６０とを備える。
パッセージデータは、ジェットエンジン１のガスの流路の形状を定義するものであり、上流から圧縮器２、燃焼器３、タービン４と繋がったガスの流路の形状を定義する位置データである。さらに、パッセージデータは流路を前から機能別に短い空間に区切り、各空間の機能を定義している。機能とは、圧縮器やタービンであれば何段目の静翼又は何段目の静翼であるかといったことである。
パッセージデータは、流路周りに配置される部品の細かな寸法までは定義していない。
特に、パッセージデータは、ガスの流れ方向を含む切断面におけるガスの流路の壁面の位置を表し各々の空力部品の配置に対応する２次元データと各々の空力部品に対応する機能データとの組み合わせの集合を有するのが好ましい。図２は、パッセージデータの一例を示している。機能データが翼列番号定数の組み合わせで構成され、２次元データが翼列番号定数に関連づけられた翼点番号定数で表される位置毎の座標データで定義される。
図示する、「ＳＶ」は圧縮機静翼を、「ＲＢ」は圧縮機動翼を、「ＮＺＬ」はタービン静翼を、「ＢＫＴ」はタービン動翼を表し、数字は、圧縮機またはタービンでの段数を表す。
【００２３】
空力部品雛形準備工程Ｐ１０は、空力部品雛形を予め準備する工程である。空力部品雛形はパラメトリック部品形状データと機能データとを付与されている。パラメトリック部品形状データは、各部位の寸法データを未定定数を含む関数として持っていて具体的数値を与えられるとそれを該未定定数に当てはめて具体的な寸法をもつ。機能データは、所定の空力機能を表すデータである。
空力機能は、空力部品のジェットエンジン（空力機器）における機能であり、例えば、圧縮機静翼、圧縮機動翼、タービンノズルや段数で定義される。
特に、空力機能はパッセージデータの翼列番号定数に対応するのが好ましい。パラメトリック部品形状データは、空力機器の設計及び製作上の基本寸法となる部位の寸法データを決定する関数を有する。
例えば、空力部品がディスクと静翼の取り合い部品である場合、インナーバンドの流路側の前後の部位（Ｐ１，Ｐ２）とシール内周部材９のディスクに支持される前後の支持点（Ｐ３，Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６）の位置データを関数の未定定数とし、このＰ１，Ｐ２、Ｐ３，Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６の各データを未定定数に当てはめることにより、具体的な寸法を有するインナーバンド７とシール外周部材８とシール内周部材９とが決定されるのが好ましい。
また、パラメトリック部品形状データの関数は、インナーバンド７とシール外周部材８とシール内周部材９と（小部品に相当する。）の相互の機能に基づく寸法上の制限条件を満足する。寸法上の制限条件とは、シール外周部材８とシール内周部材９との隙間が所定の値を維持すること、シール外周部材８の内周面がディスクの回転中心に平行な面を形成すること等である。
【００２４】
空力部品データ生成工程（第一手順）Ｐ２０は、パッセージデータから空力部品の各部位の寸法データである空力部品寸法データと空力機能を定義する空力部品機能データと生成する工程である。
空力部品データ生成工程（第一手順）Ｐ２０では、パッセージデータから空力部品の各部位の位置データである空力部品位置データと空力機能を定義する空力部品機能データとを各空力部品毎に抽出し、次にその空力部品位置データを空力部品の各部の寸法データである空力部品寸法データへ各空力部品毎に変換する。パッセージデータがガスの流れ方向を含む切断面におけるガスの流路の壁面の位置を表し各々の空力部品の配置に対応する２次元データを有する場合は、空力部品の配置に対応する２次元データから前記空力部品位置データを抽出し、
その記空力部品位置データを空力部品の設計上の原点を基に座標変換を行ない空力部品寸法データを生成する。
例えば、空力部品データ生成工程（第一手順）Ｓ２０で生成する空力部品寸法データは、Ｐ１，Ｐ２に当てはめる２次元データである。
【００２５】
ディスクデータ生成工程Ｐ３０は、パッセージデータからディスクの各部の具体的寸法を持つディスク形状データとディスクの各部位の位置データであるディスク位置データとを生成する工程である。
パッセージデータとの相対的関係と強度条件とからディスク形状データとディスク位置データとを生成する。
【００２６】
空力部品データ生成工程（第二手順）Ｐ４０は、前記ディスク形状データと前記ディスク位置データとからディスクが支持する空力部品の空力部品寸法データを空力部品毎に生成する工程である。
空力部品データ生成工程（第二手順）Ｐ４０では、前記ディスク形状データと前記ディスク位置データとから前記空力部品を支持するディスクの支持点の位置データであるディスク支持点位置データを抽出し、該ディスク支持点位置データを空力部品の空力部品寸法データへ空力部品毎に変換する。
例えば、ディスク支持点位置データからディスクが空力部品を支持する点の２次元データ（ＸＹ座標における位置データ）を生成し、部品の相互関係を考慮して空力部品の対応する点の２次元データ（ＸＹ座標における位置データ）を決定し空力部品寸法データを作成する。
例えば、空力部品データ生成工程（第二手順）Ｓ４０で生成する空力部品寸法データは、Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ５に当てはめる２次元データである。
【００２７】
空力部品設計工程Ｐ５０は、前記空力部品機能データに一致する機能データを付与された空力部品雛形を選定し前記空力部品寸法データをその空力部品雛形のパラメトリック部品形状データの関数の未定定数に当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを生成する工程である。図４は、パラメトリック部品形状データから空力部品形状データを生成する様子を図示している。
空力部品機能データのなかから、圧縮機又はタービンか、静翼または動翼か、段数を確認し、その空力部品機能データの一致する空力部品雛形を選定する。選定された空力部品雛形のパラメトリック部品形状データを呼びだし、そのパラメータに前記空力部品寸法データを当てはめ、具体的な寸法を持つ空力部品形状データを作成する。
例えば、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ５に空力部品寸法データを当てはめて、形状データの伸縮をおこない、空力部品形状データを自動生成する。
【００２８】
空力部品配置工程Ｐ６０は、複数の空力部品の前記空力部品形状データを配置し全体配置データを製作する工程である。
空力部品配置工程Ｓ６０では、個々の空力部品の前記空力部品形状データを前記空力部品位置データに基づき配置し、この工程を圧縮部、燃焼器部、タービン部、ディスクに適用することによりジェットエンジンの全体配置計画図の基となる全体配置データが完成する。
【００２９】
次に、本発明の第二の実施形態に係る空力機械の設計プログラムを説明する。図５は、本発明の第二の実施形態のコンピュータの概念図である。図６は、本発明の第二の実施形態のフローチャート図である。
【００３０】
最初に、コンピュータ１０を説明する。図５は、コンピュータの構成を示している。コンピュータ１０は、設計プログラムにより所定の手順を実行する装置であり、操作部１１と記憶部１２と演算部１３と表示部１４と印刷部１５とを有する。
操作部１１は、ジェットエンジン（空力機械に相当する。）の設計の基礎となる各種情報を演算部に入力するものであり、例えばキーボードである。これら情報は、例えば対象となるジェットエンジン（空力機械に相当する。）設計仕様や強度条件や空力条件等である。
記憶部１２は、パッセージデータと設計プログラムを記憶し、演算部の要求に応じてこれら記憶情報を演算部１３に出力し、演算部１３から送られた演算結果を記憶する。
演算部１３は、空力機械の設計プログラムに従い所定の手順を実行して、空力機械の全体配置設計を決定し、演算結果を記憶部１２、表示部１４又は印刷部１５に出力し、例えばパソコンやエンジニアリングセンタである。
表示部１４は、演算部１３から送られた表示用データを表示する装置であり、例えばモニタである。
印刷部１５は、演算部１３より送られた印刷用データを印刷する装置であり、例えばプロッタである。設計プログラムが生成した全体設計図データを設計図としてプロットする。
【００３１】
空力機械の設計プログラムを、空力機械がジェットエンジンである場合を例にとり説明する。
【００３２】
空力機械の設計プログラムは、空力部品雛形準備プログラムＳ１０と空力部品データ生成プログラム（その１）Ｓ２０とディスクデータ生成プログラムＳ３０と空力部品データ生成プログラム（その２）Ｓ４０と空力部品設計プログラムＳ５０と空力部品配置プログラムＳ６０とを備える。
【００３３】
空力部品雛形準備プログラムＳ１０は、空力部品雛形を予め準備する空力部品雛形準備手順をコンピュータに実行させるプログラムである。
空力部品雛形準備手順は、第一の実施形態での空力部品雛形準備工程で説明した手順と同じであるので、説明を省略する。
【００３４】
空力部品データ生成プログラム（第一手順）Ｓ２０は、パッセージデータから空力部品の各部位の寸法データである空力部品寸法データと空力機能を定義する空力部品機能データとを空力部品毎に生成する空力部品データ生成手順をコンピュータに実行させるプログラムである。
空力部品データ生成手順は、第一の実施形態での空力部品データ生成工程で説明した手順と同じであるので、説明を省略する。
【００３５】
ディスクデータ生成プログラムＳ３０は、パッセージデータからディスクの各部の具体的寸法を持つディスク形状データとディスクの各部位の位置データであるディスク位置データとを生成するディスクデータ生成手順をコンピュータに実行させるプログラムである。
ディスクデータ生成手順は、第一の実施形態でのディスクデータ生成工程で説明した手順と同じであるので、説明を省略する。
【００３６】
空力部品データ生成プログラム（第二手順）Ｓ４０は、前記ディスク形状データと前記ディスク位置データとからディスクが支持する空力部品の前記空力部品寸法データを空力部品毎に生成する空力部品データ生成手順をコンピュータに実行させるプログラムである。
空力部品データ生成手順は、第一の実施形態での　空力部品データ生成工程で説明した手順と同じであるので、説明を省略する。
【００３７】
空力部品設計プログラムＳ５０は、前記空力部品機能データに一致する機能データを付与された空力部品雛形を選定し前記空力部品寸法データをその空力部品雛形のパラメトリック部品形状データの関数の未定定数に当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを生成する空力部品設計手順をコンピュータに実行させるプログラムである。
空力部品設計手順は、第一の実施形態での空力部品設計工程で説明した手順と同じであるので、説明を省略する。
【００３８】
空力部品配置プログラムＳ６０は、複数の空力部品の前記空力部品形状データを配置し全体配置データを製作する空力部品配置手順をコンピュータに実行させるプログラムである。
空力部品配置手順は、第一の実施形態での空力部品配置工程で説明した手順と同じであるので、説明を省略する。
【００３９】
上述の実施形態のジェットエンジンの設計方法と設計プログラムを用いれば、試行錯誤をしないで、パッセージデータからジェットエンジンの全体配置設計をすることができる。
空力部品雛形を予め定め、その空力部品雛形にパッセージデータから得られた空力部品寸法データを代入して、空力部品形状データを得るので、過去の設計ノウハウを空力部品雛形の関数に盛り込むことで、ジェットエンジンの全体配置設計がスムースに行われる。
また。パッセージデータを空力部品の２次元データと機能データの組の集合として構成するので、空力部品の２次元データと空力機能を対応が容易につく。
また、ジェットエンジンのパッセージデータからガスの流路に沿って配列する複数の空力部品の部品寸法をそれぞれに求め、再度全体配置設計に組み立てるので、試行錯誤がなく全体配置設計がスムースにできる。
【００４０】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
空力機械をジェットエンジンであるとして説明したがこれに限定されず、ディスクと空力部品を有する他の空力機械であってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のガスの流路の形状を定義したパッセージデータを基にしてガスの流路にそって配置され夫々の空力機能を有する複数の空力部品と一部の該空力部品を支持して回転するディスクとを有する空力機械を設計する空力機械の設計方法と設計プログラムとは、その構成により、以下の効果を有する。
予め準備した空力部品雛形をもちいてパッセージデータから空力部品を設計するので、パッセージデータから得られた空力部品機能データと空力部品寸法データとを空力部品雛形に当てはめて具体的な寸法を持つ空力部品形状データを得ることができ、パッセージデータに適合し所定の空力機能を発揮できる複数の空力部品の形状をすみやかに決定できる。
また、パラメトリック部品形状データの関数が該小部品の相互の機能に基づく寸法上の制限条件を満足するので、パラメトリック部品形状データの関数の未定定数に具体的な寸法を当てはめて得られた空力部品形状データをもつ空力部品を構成する小部品は相互の機能を発揮でき、その空力部品も所定の空力機能を発揮できることを担保される。
また、機能データと２次元データとが各々の空力部品に対応するので、機能データと２次元データとが関連づけられ、２次元データから導かれた空力部品形状データをもつ空力部品が所定の空力機能を発揮することを担保される。
従って、過去の設計ノウハウを有効利用しつつ短時間で空力部品の設計ができる空力機械の設計方法とその方法を実行させる設計プログラムとを提供できる。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態の手順図である。
【図２】本発明の実施形態のパッセージデータの概念図である。
【図３】本発明の実施形態の空力部品雛形である。
【図４】本発明の実施形態のパラメトリック設計図である。
【図５】本発明の第二の実施形態のコンピュータの概念図である。
【図６】本発明の第二の実施形態のフローチャート図である。
【図７】ジェットエンジンの側面断面図である。
【符号の説明】
１　　空力機械（ジェットエンジン）
２　　圧縮器部
３　　燃焼器部
４　　タービン部
５　　空力部品
６　　ディスク
７　　インナーバンド
８　　シール外周部材
９　　シール内周部材
１０　　コンピュータ
１１　　操作部
１２　　記憶部
１３　　演算部
１４　　表示部
１５　　印刷部
Ｐ１　　パッセージ点
Ｐ２　　パッセージ点
Ｐ３　　ディスク点
Ｐ４　　ディスク点
Ｐ５　　ディスク点
Ｐ６　　ディスク点
Ｐ１０　　空力部品雛形準備工程
Ｐ２０　　空力部品データ生成工程
Ｐ３０　　ディスクデータ生成工程
Ｐ４０　　空力部品データ生成工程
Ｐ５０　　空力部品設計工程
Ｐ６０　　空力部品配置設計工程
Ｓ１０　　空力部品雛形準備プログラム
Ｓ２０　　空力部品データ生成プログラム
Ｓ３０　　ディスクデータ生成プログラム
Ｓ４０　　空力部品データ生成プログラム
Ｓ５０　　空力部品設計プログラム
Ｓ６０　　空力部品配置設計プログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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