特許 5907791 翼形状の評価方法、この方法を実行するためのプログラム、この方法を実行する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5907791

(24)【登録日】2016年4月1日

(45)【発行日】2016年4月26日

(54)【発明の名称】翼形状の評価方法、この方法を実行するためのプログラム、この方法を実行する装置

(51)【国際特許分類】

   F01D 5/14 20060101AFI20160412BHJP

   G01M 99/00 20110101ALI20160412BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20160412BHJP

【ＦＩ】

   F01D5/14

   G01M99/00 Z

   F01D25/00 V

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-97867(P2012-97867)

(22)【出願日】2012年4月23日

(65)【公開番号】特開2013-224636(P2013-224636A)

(43)【公開日】2013年10月31日

【審査請求日】2015年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(72)【発明者】

【氏名】福原 義也

(72)【発明者】

【氏名】濱名 寛幸

【審査官】 佐藤 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０３２５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５４１７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１００６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２２１６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−１４４３６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ５／１４

Ｆ０１Ｄ ２５／００

Ｇ０１Ｂ ２１／２０

Ｇ０１Ｂ ７／２８

Ｇ０１Ｍ ９９／００

ＤＷＰＩ（Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

製造された翼の形状をコンピュータで評価する翼形状の評価プログラムにおいて、
前記コンピュータの入力装置により、前記翼の設計データを取得する設計データ取得ステップと、
前記設計データ取得ステップで取得された前記翼の前記設計データから、設計上の翼における翼弦中心線上の位置であって、所定の位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求め、複数の評価位置毎の該翼厚を前記コンピュータの記憶装置に記憶する設計翼厚算出ステップと、
前記コンピュータの入力装置により、前記翼の形状に関する実測データを取得する実測データ取得ステップと、
前記実測データ取得ステップで取得された前記翼の前記実測データから、該翼の翼弦中心線上の位置であって、前記位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求める実翼厚算出ステップと、
前記記憶装置に記憶されている前記設計上の翼における複数の評価位置毎の翼厚と、前記実翼厚算出ステップで求められた前記翼における複数の評価位置毎の翼厚とで、対応する評価位置毎での翼厚相互の偏差を求め、該偏差を用いて該翼形状を評価する評価ステップと、
前記評価ステップにおける評価結果を前記コンピュータの出力装置から出力させる出力ステップと、
を前記コンピュータに実行させ、
前記位置決定ルールに従って定められる複数の評価位置は、翼弦中心線上の位置であって、翼厚最大位置と、前縁側の予め定めた前縁基準位置と、該翼厚最大位置から該前縁基準位置までの間を予め定めた前側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、後縁側の予め定めた後縁基準位置と、該翼厚最大位置から該後縁基準位置までの間を予め定めた後側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、であり、
前記前側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記前縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールであり、前記後側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記後縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールである、
ことを特徴とする翼形状の評価プログラム。

【請求項2】

請求項１に記載の翼形状の評価プログラムにおいて、
前記評価ステップでは、複数の前記評価位置毎の翼厚の公差を取得し、いずれかの評価位置での前記偏差が当該評価位置の公差を超える場合に、前記翼における当該評価位置の翼厚が不適切である旨の評価を行う、
ことを特徴とする翼形状の評価プログラム。

【請求項3】

製造された翼の形状を評価する翼形状の評価方法において、
前記翼の設計データを取得する設計データ取得ステップと、
前記設計データ取得ステップで取得された前記翼の前記設計データから、設計上の翼における翼弦中心線上の位置であって、所定の位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求める設計翼厚算出ステップと、
前記翼の形状に関する実測データを取得する実測データ取得ステップと、
前記実測データ取得ステップで取得された前記翼の前記実測データから、該翼の翼弦中心線上の位置であって、前記位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求める実翼厚算出ステップと、
前記設計翼厚算出ステップで求められた前記設計上の翼における複数の評価位置毎の翼厚と、前記実翼厚算出ステップで求められた前記翼における複数の評価位置毎の翼厚とで、対応する評価位置毎での翼厚相互の偏差を求め、該偏差を用いて該翼の形状を評価する評価ステップと、
を実行し、
前記位置決定ルールに従って定められる複数の評価位置は、翼弦中心線上の位置であって、翼厚最大位置と、前縁側の予め定めた前縁基準位置と、該翼厚最大位置から該前縁基準位置までの間を予め定めた前側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、後縁側の予め定めた後縁基準位置と、該翼厚最大位置から該後縁基準位置までの間を予め定めた後側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、であり、
前記前側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記前縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールであり、前記後側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記後縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールである、
ことを特徴とする翼形状の評価方法。

【請求項4】

製造された翼の形状を評価する翼形状の評価装置において、
外部からデータを取得するデータ取得部と、
前記翼の形状に関するデータから、該翼における翼弦中心線上であって、所定の位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求める翼厚算出部と、
前記翼厚算出部で算出された複数の評価位置毎の翼厚が記憶される記憶部と、
複数の評価位置毎の翼厚に基づいて、前記翼の形状を評価する評価部と、
前記評価部における評価結果を出力する出力部と、
を備え、
前記翼厚算出部は、前記データ取得部が前記翼の設計データを取得すると、設計上の翼における翼弦中心線上の位置であって、前記所定のルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求め、複数の該評価位置毎の翼厚を前記記憶部に記憶し、前記データ取得部が前記翼の形状に関する実測データを取得すると、該翼における翼弦中心線上の位置であって、前記所定のルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求め、複数の該評価位置毎の翼厚を前記記憶部に記憶し、
前記評価部は、前記記憶部に記憶されている前記設計上の翼における複数の評価位置毎の翼厚と、前記翼における複数の評価位置毎の翼厚とで、対応する評価位置毎での翼厚相互の偏差を求め、該偏差を用いて該翼の形状を評価し、
前記位置決定ルールに従って定められる複数の評価位置は、翼弦中心線上の位置であって、翼厚最大位置と、前縁側の予め定めた前縁基準位置と、該翼厚最大位置から該前縁基準位置までの間を予め定めた前側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、後縁側の予め定めた後縁基準位置と、該翼厚最大位置から該後縁基準位置までの間を予め定めた後側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、であり、
前記前側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記前縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールであり、前記後側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記後縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールである、
ことを特徴とする翼形状の評価装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸流流体機械等の翼形状を評価する評価方法、この方法を実行するためのプログラム、この方法を実行する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

軸流流体機械等の翼に対しては、製造後にその各部の寸法が所定の寸法公差内に収まっているかの等の評価が行われる。翼形状の評価パラメータしては、各種パラメータがあるが、以下の特許文献１では、翼弦中心線上で翼の前縁から所定距離の位置での翼厚と、最大翼厚とを評価パラメータの一つとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−３２５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

翼形状を評価する場合、翼振動や翼強度の観点から翼厚を評価パラメータとすること、特に、最大翼厚を評価パラメータの一つとすることは好ましいことである。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、最大翼厚と、翼弦中心線上の位置であって、翼の前縁から所定距離の位置での翼厚との二箇所の翼厚のみを評価対象としており、翼振動や翼強度の観点から翼形状について十分に評価することができない、という問題点がある。

【0005】

そこで、例えば、翼弦中心線上の位置であって、翼の前縁から各種距離の位置毎での翼厚を評価対象にすることで、翼振動や翼強度の観点から翼形状について十分に評価することは可能である。しかしながら、このように評価対象とする翼厚の数量を単に増やすだけでは、翼形状の評価負荷が増大して効率的に評価することができない。

【0006】

そこで、本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、翼振動や翼強度の観点から効率よく翼形状を評価することができる翼形状の評価方法、この方法を実行するためのプログラム、この方法を実行する装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記問題点を解決するための発明に係る翼形状の評価プログラムは、
製造された翼の形状をコンピュータで評価する翼形状の評価プログラムにおいて、前記コンピュータの入力装置により、前記翼の設計データを取得する設計データ取得ステップと、前記設計データ取得ステップで取得された前記翼の前記設計データから、設計上の翼における翼弦中心線上の位置であって、所定の位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求め、複数の評価位置毎の該翼厚を前記コンピュータの記憶装置に記憶する設計翼厚算出ステップと、前記コンピュータの入力装置により、前記翼の形状に関する実測データを取得する実測データ取得ステップと、前記実測データ取得ステップで取得された前記翼の前記実測データから、該翼の翼弦中心線上の位置であって、前記位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求める実翼厚算出ステップと、前記記憶装置に記憶されている前記設計上の翼における複数の評価位置毎の翼厚と、前記実翼厚算出ステップで求められた前記翼における複数の評価位置毎の翼厚とで、対応する評価位置毎での翼厚相互の偏差を求め、該偏差を用いて該翼形状を評価する評価ステップと、前記評価ステップにおける評価結果を前記コンピュータの出力装置から出力させる出力ステップと、を前記コンピュータに実行させ、前記位置決定ルールに従って定められる複数の評価位置は、翼弦中心線上の位置であって、翼厚最大位置と、前縁側の予め定めた前縁基準位置と、該翼厚最大位置から該前縁基準位置までの間を予め定めた前側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、後縁側の予め定めた後縁基準位置と、該翼厚最大位置から該後縁基準位置までの間を予め定めた後側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、であり、前記前側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記前縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールであり、前記後側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記後縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールである、ことを特徴とする。

【0008】

当該評価プログラムでは、翼厚最大位置における翼厚の他に、翼弦中心線上の複数の評価位置での翼厚を評価対象にしているので、翼振動や翼強度の観点からの翼形状について十分な評価を行うことができる。

【0009】

また、当該評価プログラムでは、翼厚最大位置が前縁側に寄り、この翼の前縁から翼厚最大位置までの間の距離が短くなった場合、単位距離当たりの翼厚の変化量である翼厚変化率の大きい区間、つまり翼厚最大位置から前縁までの区間での評価位置の数が密になり、翼厚変化率の小さい区間、つまり翼厚最大位置から後縁までの区間での評価位置の数が粗になる。このため、当該評価プログラムでは、翼厚最大位置が前縁側に寄るような場合でも、翼厚分布を十分に把握できる上に、翼形状を効率的に評価することができる。

【0011】

また、前記翼形状の評価プログラムにおいて、前記評価ステップでは、複数の前記評価位置毎の翼厚の公差を取得し、いずれかの評価位置での前記偏差が当該評価位置の公差を超える場合に、前記翼における当該評価位置の翼厚が不適切である旨の評価を行ってもよい。

【0012】

上記問題点を解決するための発明に係る翼形状の評価方法は、
製造された翼の形状を評価する翼形状の評価方法において、前記翼の設計データを取得する設計データ取得ステップと、前記設計データ取得ステップで取得された前記翼の前記設計データから、設計上の翼における翼弦中心線上の位置であって、所定の位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求める設計翼厚算出ステップと、前記翼の形状に関する実測データを取得する実測データ取得ステップと、前記実測データ取得ステップで取得された前記翼の前記実測データから、該翼の翼弦中心線上の位置であって、前記位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求める実翼厚算出ステップと、前記設計翼厚算出ステップで求められた前記設計上の翼における複数の評価位置毎の翼厚と、前記実翼厚算出ステップで求められた前記翼における複数の評価位置毎の翼厚とで、対応する評価位置毎での翼厚相互の偏差を求め、該偏差を用いて該翼の形状を評価する評価ステップと、を実行し、前記位置決定ルールに従って定められる複数の評価位置は、翼弦中心線上の位置であって、翼厚最大位置と、前縁側の予め定めた前縁基準位置と、該翼厚最大位置から該前縁基準位置までの間を予め定めた前側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、後縁側の予め定めた後縁基準位置と、該翼厚最大位置から該後縁基準位置までの間を予め定めた後側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、であり、前記前側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記前縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールであり、前記後側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記後縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールである、ことを特徴とする。

【0013】

上記問題点を解決するための発明に係る翼形状の評価装置は、
製造された翼の形状を評価する翼形状の評価装置において、外部からデータを取得するデータ取得部と、前記翼の形状に関するデータから、該翼における翼弦中心線上であって、所定の位置決定ルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求める翼厚算出部と、前記翼厚算出部で算出された複数の評価位置毎の翼厚が記憶される記憶部と、複数の評価位置毎の翼厚に基づいて、前記翼の形状を評価する評価部と、前記評価部における評価結果を出力する出力部と、を備え、前記翼厚算出部は、前記データ取得部が前記翼の設計データを取得すると、設計上の翼における翼弦中心線上の位置であって、前記所定のルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求め、複数の該評価位置毎の翼厚を前記記憶部に記憶し、前記データ取得部が前記翼の形状に関する実測データを取得すると、該翼における翼弦中心線上の位置であって、前記所定のルールに従って定めた複数の評価位置毎の翼厚を求め、複数の該評価位置毎の翼厚を前記記憶部に記憶し、前記評価部は、前記記憶部に記憶されている前記設計上の翼における複数の評価位置毎の翼厚と、前記翼における複数の評価位置毎の翼厚とで、対応する評価位置毎での翼厚相互の偏差を求め、該偏差を用いて該翼の形状を評価し、前記位置決定ルールに従って定められる複数の評価位置は、翼弦中心線上の位置であって、翼厚最大位置と、前縁側の予め定めた前縁基準位置と、該翼厚最大位置から該前縁基準位置までの間を予め定めた前側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、後縁側の予め定めた後縁基準位置と、該翼厚最大位置から該後縁基準位置までの間を予め定めた後側分割ルールに従って複数に分割したときの各分割位置と、であり、前記前側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記前縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールであり、前記後側分割ルールは、前記翼厚最大位置から前記後縁基準位置までの間を予め定められた複数の数に等分割するルールである、ことを特徴とする。

【0014】

上記評価方法及び評価装置でも、翼厚最大位置における翼厚の他に、翼弦中心線上の複数の評価位置での翼厚を評価対象にしているので、翼振動や翼強度の観点からの翼形状について十分な評価を行うことができる。

【0015】

さらに、上記評価方法及び評価装置でも、翼厚最大位置が前縁側に寄り、この翼の前縁から翼厚最大位置までの間の距離が短くなった場合、単位距離当たりの翼厚の変化量である翼厚変化率の大きい区間、つまり翼厚最大位置から前縁までの区間での評価位置の数が密になり、翼厚変化率の小さい区間、つまり翼厚最大位置から後縁までの区間での評価位置の数が粗になる。このため、上記評価方法及び評価装置でも、翼厚最大位置が前縁側に寄るような場合でも、翼厚分布を十分に把握できる上に、翼形状を効率的に評価することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、翼振動や翼強度の観点からの翼形状について、効率的に十分な評価を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る一実施形態における評価装置の構成を示す説明図である。

【図2】本発明に係る一実施形態における評価装置の動作を示すフローチャートである。

【図3】翼の斜視図である。

【図4】本発明に係る一実施形態における翼厚の評価位置を示す説明図である。

【図5】本発明に係る一実施形態における設計翼での評価位置と実際に製造された翼での評価位置との関係を示す説明図である。

【図6】本発明に係る一実施形態における個別評価テーブルのデータ構成を示す説明図である。

【図7】本発明に係る一実施形態における統計評価テーブルのデータ構成を示す説明図である。

【図8】本発明に係る一実施形態で、翼厚最大位置が前縁側に寄った場合における評価位置を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0019】

本実施形態の翼形状の評価装置１０は、図１に示すように、三次元形状測定装置５０により実際に測定された翼１の形状を評価するものである。

【0020】

この評価装置１０は、コンピュータであり、各種演算を行うＣＰＵ２０と、ＣＰＵ２０のワークエリア等になるメモリ１３と、ハードディスクドライブ装置等の補助記憶装置３０と、キーボードやマウス等の手入力装置（入力装置）１１と、表示装置（出力装置）１２と、手入力装置１１及び表示装置１２の入出力インタフェース１４と、三次元形状測定装置５０との間でデータの受送信を行うための装置インタフェース（入力装置）１５と、ネットワークＮを介して外部と通信するための通信インタフェース（入出力装置）１６と、ディスク型記憶媒体Ｄに対してデータの記憶処理や再生処理を行う記憶・再生装置（入出力装置）１７と、を備えている。

【0021】

補助記憶装置３０には、三次元形状測定装置５０により実際に測定された翼１の形状を評価するための評価プログラム３８及びＯＳ（Operating System）プログラム３９が予め格納されている。これらのプログラム３８，３９は、例えば、記憶・再生装置１７を介して、ディスク型記憶媒体Ｄから補助記憶装置３０に取り込まれる。なお、これらのプログラム３８，３９は、通信インタフェース１６を介して外部の装置から補助記憶装置３０に取り込まれてもよい。

【0022】

補助記憶装置３０には、さらに、評価プログラム３８の実行過程で、各種データが格納される。具体的に、翼１の三次元設計データ３１と、この翼１の三次元実測データ３２とが格納される。さらに、補助記憶装置３０には、評価プログラム３８の実行過程で評価テーブル３３ａ，３３ｂが作成され、この評価テーブル３３ａ，３３ｂに、この翼１の評価結果等が格納される。

【0023】

ＣＰＵ２０は、機能的に、翼１の三次元設計データ３１及び三次元実測データ３２を取得するデータ取得部２１と、三次元設計データ３１及び三次元実測データ３２のそれぞれから翼厚を算出する翼厚算出部２２と、翼厚算出部２２で算出された翼厚を用いて翼形状を評価する評価部２３と、この評価部２３による評価結果を表示装置１２で表示させる出力部２４と、を有している。

【0024】

なお、これらの各機能部２１〜２４は、いずれも、ＣＰＵ２０が補助記憶装置３０に格納されている評価プログラム３８を実行することで機能する。

【0025】

次に、以上で説明した評価装置１０の動作について、図２に示すフローチャートに従って説明する。なお、以下では、多段式軸流流体機械の１段分の複数の動翼１の形状を評価するものとする。但し、本発明は、多段式軸流流体機械の動翼１に限定されるものではなく、多段式軸流流体機械の静翼、他の装置の動翼や他の装置の静翼を対象にしてもよい。

【0026】

評価装置１０のデータ取得部２１は、まず、多段式軸流流体機械のある段の動翼１の三次元設計データ３１を取得し、これを補助記憶装置３０に格納する（Ｓ１）。この三次元設計データ３１は、例えば、入力装置としての記憶・再生装置１７によりディスク型記憶媒体から取り込まれるか、入力装置としての通信インタフェース１６により外部の装置から取り込まれる。データ取得部２１は、記憶・再生装置１７又は通信インタフェース１６により取り込まれた三次元設計データ３１を前述したように補助記憶装置３０に格納する。

【0027】

翼厚算出部２２は、補助記憶装置３０に三次元設計データ３１が格納されると、この三次元設計データ３１が示す設計上の翼（以下、設計翼１ｄとする）の翼厚を算出し、この翼厚を評価テーブル３３ａに格納する（Ｓ２）。

【0028】

この場合、翼厚算出部２２は、まず、図３に示すように、この設計翼１ｄで算出する翼厚の断面を定める。ここで、定める断面は、例えば、設計翼１ｄの翼端２からこの設計翼１ｄにおける翼長の１５％分の距離の位置での断面３ａ、翼端２から翼長の５０％分の距離の位置での断面３ｂ、翼端２から翼長の８５％分の距離の位置での断面３ｃである。つまり、翼厚算出部２２は、３ヵ所の断面３ａ，３ｂ，３ｃを定める。

【0029】

続いて、翼厚算出部２２は、位置決定ルールに従って各断面中における複数の評価位置を定める。この位置決定ルールに従って定められる複数の評価位置は、図４に示すように、設計翼１ｄにおける翼弦中心線Ｃ上の位置であって、設計翼１ｄの翼厚最大位置Ｌ４と、設計翼１ｄの前縁４から翼弦中心線Ｃに沿って予め定めた距離（例えば、数ミリ）Ｄ１離れている前縁基準位置Ｌ１、設計翼１ｄの後縁５から翼弦中心線Ｃに沿って予め定めた距離（例えば、数ミリ）Ｄ２離れている後縁基準位置Ｌ８、前縁基準位置Ｌ１と翼厚最大位置Ｌ４との間Ｄ３を翼弦中心線Ｃに沿って３等分した際の各分割位置Ｌ２，Ｌ３、翼厚最大位置Ｌ４と後縁基準位置Ｌ８との間Ｄ４を翼弦中心線Ｃに沿って４等分した際の各分割位置Ｌ５〜Ｌ７である。

【0030】

ここで、翼厚算出部２２は、対象とする断面中に多数の内接円を描き、これらの内接円のうちで、径が最大の内接円９の中心位置を翼厚最大位置Ｌ４とする。

【0031】

次に、翼厚算出部２２は、各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での翼弦中心線Ｃに対する法線方向における翼厚Ｔを三次元設計データ３１から算出する。そして、翼厚算出部２２は、前述したように、３ヵ所の断面３ａ，３ｂ，３ｃ毎の各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での翼厚Ｔを評価テーブル３３ａに格納する。

【0032】

次に、データ取得部２１が三次元形状測定装置５０から多段式軸流流体機械の１段分の全ての動翼１に関する三次元実測データ３２を取得し、全ての動翼１に関する三次元実測データ３２を補助記憶装置３０に格納する（Ｓ３）。

【0033】

補助記憶装置３０に動翼１の三次元実測データ３２が格納されると、翼厚算出部２２は、複数の動翼１に関する三次元実測データ３２のうち、１つの動翼１に関する三次元実測データ３２を抽出する（Ｓ４）。

【0034】

続いて、翼厚算出部２２は、この動翼１の各断面における各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での翼厚Ｔを算出する（Ｓ５）。この場合、翼厚算出部２２は、設計翼１ｄに対する翼厚Ｔを算出した際と同様、まず、翼１の翼端２から翼長の１５％分の距離の位置での断面３ａ（図３に示す）、翼端２から翼長の５０％分の距離の位置での断面３ｂ、翼端２から翼長の８５％分の距離の位置での断面３ｃを定める。次に、翼厚算出部２２は、設計翼１ｄに対する翼厚Ｔを算出した際と同様、複数の断面３ａ，３ｂ，３ｃ毎に、前述の位置決定ルールに従って複数の評価位置Ｌ１〜Ｌ８を定める。そして、翼厚算出部２２は、複数の断面毎３ａ，３ｂ，３ｃに、各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での翼厚Ｔを三次元実測データ３２から算出し、複数の断面３ａ，３ｂ，３ｃ毎の各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での翼厚Ｔを評価テーブル３３ａに格納する。

【0035】

ところで、設計翼１ｄの翼幅（前縁４から後縁５までの距離）に対して、実際に製造された翼１の翼幅には多少の偏差がある。このため、設計翼１ｄにおける翼弦中心線Ｃに沿った長さに対して、実際に製造された翼１における翼弦中心線Ｃに沿った長さにも偏差がある。よって、図５に示すように、設計翼１ｄにおける評価位置Ｌｄ１〜Ｌｄ８中で、翼厚最大位置Ｌｄ４から前縁側の各評価位置Ｌｄ１〜Ｌｄ３までの翼弦中心線Ｃに沿った距離、翼厚最大位置Ｌｄ４から後縁側の各評価位置Ｌｄ５〜Ｌｄ８までの翼弦中心線Ｃに沿った距離と、実際に製造された翼１における評価位置Ｌｒ１〜Ｌｒ８中で、翼厚最大位置Ｌｒ４から前縁側の各評価位置Ｌｒ１〜Ｌｒ３までの翼弦中心線Ｃに沿った距離、翼厚最大位置Ｌｒ４から後縁側の各評価位置Ｌｒ５〜Ｌｒ８までの翼弦中心線Ｃに沿った距離と、の間に偏差がある。すなわち、本実施形態では、設計翼１ｄ及び実際に製造された翼１の双方に対して同一の位置決定ルールで評価位置Ｌｄ１〜Ｌｄ８，Ｌｒ１〜Ｌｒ８を定めているものの、設計翼１ｄにおける評価位置Ｌｄ１〜Ｌｄ８と実際に製造された翼１の評価位置Ｌｒ１〜Ｌｒ８とでは微妙に異なっている。なお、図５、及びこの図５を用いた以上の説明では、設計翼１ｄにおける評価位置Ｌｄ１〜Ｌｄ８と実際に製造された翼１における評価位置Ｌｒ１〜Ｌｒ８とを区別するために、評価位置の符号をＬｄ、Ｌｒとしているが、以下の説明では、設計翼１ｄと実際に製造された翼１で区別することなく、評価位置の符号をＬとする。

【0036】

翼厚算出部２２は、一つの動翼１に関する各断面における各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での翼厚Ｔを算出し、これを評価テーブル３３ａに格納すると、全ての動翼１に関して翼厚Ｔの算出及びその格納が終了したか否かを判断する（Ｓ６）。翼厚算出部２２は、全ての動翼１に関して翼厚Ｔの算出及びその格納が終了していないと判断すると、ステップ４に戻って、新たな動翼１の三次元実測データ３２を補助記憶装置３０から抽出する。また、翼厚算出部２２は、動翼１に関して翼厚Ｔの算出及びその格納が終了したと判断すると、その旨を評価部２３に通知する。

【0037】

評価部２３は、この通知を受けると、設計翼１ｄの翼厚Ｔと実際に製造された翼１の翼厚Ｔとを比較して、この製造された翼１の形状を評価する（Ｓ７）。評価部２３は、まず、複数の評価位置Ｌ１〜Ｌ８毎に個別評価を行った後（Ｓ７ａ）、ステップ３で取得した全ての翼１の評価位置Ｌ１〜Ｌ８毎の翼厚Ｔに関するデータを統計評価する（Ｓ７ｂ）。

【0038】

評価部２３は、個別評価を行う際（Ｓ７ａ）、評価テーブル３３ａ，３３ｂ中の個別評価テーブル３３ａを用いる。この個別評価テーブル３３ａは、図６に示すように、複数の翼毎に存在する。各翼の個別評価テーブル３３ａは、翼識別子（例えば、「翼ＡＫＢ０１−０１」「翼ＡＫＢ０１−０２」）が格納される翼識別子領域３４ａと、この翼識別子で特定される翼の各断面の識別子（例えば、「断面１」「断面２」）が格納される断面識別子領域３５ａと、この断面識別子で特定される各断面毎の各評価位置Ｌ１〜Ｌ８における各種データが格納されるデータ領域３６ａとがある。データ領域３６ａには、各評価位置Ｌ１〜Ｌ８における実際の翼１の翼厚Ｔである実測翼厚Ｔｒが格納される実測翼厚領域３７ｏと、各評価位置Ｌ１〜Ｌ８における設計翼１ｄの翼厚Ｔである設計翼厚Ｔｄが格納される設計翼厚領域３７ｐと、各評価位置Ｌ１〜Ｌ８における実測翼厚Ｔｒと設計翼厚Ｔｄとの偏差が格納される偏差領域３７ｑと、各評価位置Ｌ１〜Ｌ８における翼厚Ｔの＋公差が格納される＋公差領域３７ｒと、各評価位置Ｌ１〜Ｌ８における翼厚Ｔの−公差が格納される−公差領域３７ｓと、各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での評価結果が格納される評価領域３７ｔと、がある。

【0039】

翼識別子は、例えば、オペレータが当該評価装置１０に三次元設計データ３１を入力する前に、手入力装置１１により入力される。データ取得部２１は、この手入力装置１１により入力された翼識別子を個別評価テーブル３３ａの翼識別子領域３４ａに格納する。なお、データ取得部２１が複数の翼１毎の三次元実測データ３２を取得する過程で、データ取得部２１自らが翼識別子を順次定めて、これを翼識別子領域３４ａに格納するようにしてもよい。

【0040】

各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での＋公差及び−公差に関しても、例えば、オペレータが当該評価装置１０に三次元設計データ３１を入力する前に、手入力装置１１により入力される。データ取得部２１は、この手入力装置１１により入力された各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での＋公差及び−公差をそれぞれ対応する評価位置Ｌ１〜Ｌ８における＋公差領域３７ｒ、−公差領域３７ｓに格納する。なお、ここでは、全ての評価位置Ｌ１〜Ｌ８での＋公差及び−公差がいずれも０．２０であるが、これは単なる例示にすぎず、例えば、評価位置Ｌ４（翼厚最大位置）における＋公差及び−公差がこれよりも小さい値であってもよい。

【0041】

各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での実測翼厚Ｔｒは、いずれも、翼厚算出部２２が各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での実測翼厚Ｔｒを算出した際に、この翼厚算出部２２により、対応する評価位置Ｌ１〜Ｌ８における実測翼厚領域３７ｏに格納される。また、各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での設計翼厚Ｔｄも、以上と同様、翼厚算出部２２が各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での設計翼厚Ｔｄを算出した際に、この翼厚算出部２２により、対応する評価位置Ｌ１〜Ｌ８における設計翼厚領域３７ｐに格納される。

【0042】

評価部２３は、この個別評価の際（Ｓ７ａ）、まず、評価位置Ｌ１〜Ｌ８毎に、実測翼厚領域３７ｏに格納されている実測翼厚Ｔｒから設計翼厚領域３７ｐに格納されている設計翼厚Ｔｄを減算し、この減算結果である偏差を偏差領域３７ｑに格納する。次に、評価部２３は、設計翼厚Ｔｄに対して実測翼厚Ｔｒの方が大きく、偏差が正の値を示す場合には、この偏差と＋公差とを比較する。評価部２３は、偏差の絶対値が＋公差の絶対値より大きければ、「不良（図６中の○）」と評価して、その旨を評価領域３７ｔに格納する。また、評価部２３は、偏差の絶対値が＋公差の絶対値以下であれば、「良（図６中の×）」と評価して、その旨を評価領域３７ｔに格納する。また、逆に、設計翼厚Ｔｄに対して実測翼厚Ｔｒの方が小さく、偏差が負の値を示す場合には、この偏差と−公差とを比較する。評価部２３は、偏差の絶対値が−公差の絶対値より大きければ、「不良）」と評価して、その旨を評価領域３７ｔに格納する。また、評価部２３は、偏差の絶対値が−公差の絶対値以下であれば、「良」と評価して、その旨を評価領域３７ｔに格納する。

【0043】

評価部２３は、全翼１に関する全断面での全評価位置Ｌ１〜Ｌ８に関して、以上のように評価し、その旨を評価領域３７ｔに格納すると、統計評価を行う（Ｓ７ｂ）。

【0044】

評価部２３は、この統計評価を行う際（Ｓ７ｂ）、評価テーブル３３ａ，３３ｂ中の統計評価テーブル３３ｂを用いる。この統計評価テーブル３３ｂは、図７に示すように、この統計評価テーブル３３ｂで扱う動翼１の動翼段の識別子（例えば、「翼ＡＫＢ０１」）が格納される段識別子領域３４ｂと、この段識別子で特定される動翼段を構成する動翼１の各評価位置Ｌ１〜Ｌ８における翼厚Ｔの＋公差が格納される＋公差領域３６ｏと、この動翼１の各評価位置Ｌ１〜Ｌ８における翼厚Ｔの−公差が格納される−公差領域３６ｐと、動翼段を構成する全動翼１を対象とする各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での工程能力指数Ｃｐ，Ｃｐｋが格納されるＣｐ値領域３６ｑ、Ｃｐｋ値領域３６ｒと、動翼段を構成する全動翼１を対象とする各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での偏差の平均値が格納される偏差平均値領域３６ｓと、がある。

【0045】

ここで、この統計評価テーブル３３ｂで扱うデータは、評価位置Ｌ１〜Ｌ８のうちの前縁基準位置Ｌ１についてのデータと、翼厚最大位置Ｌ４についてのデータと、後縁基準位置Ｌ８についてのデータと、と、その他の評価位置Ｌ２，３，５，６，７についてのまとめたデータである。

【0046】

また、この統計評価テーブル３３ｂで扱う工程能力指数は、ここでは詳細な説明を省略するが、その物の規格に対する製造された物のバラツキσの比率のことである。この工程能力指数には、規格幅の中央値と製造されたものの値の中央値（平均値）とが一致していることを前提にした工程能力指数Ｃｐと、規格幅の中央値と製造されたものの値の中央値（平均値）とのズレを加味した工程能力指数Ｃｐｋとがある。本実施形態では、この両方の工程能力指数Ｃｐ，Ｃｐｋを扱う。なお、製造された物のバラツキσは、製造された複数の物の標準偏差である。

【0047】

この統計評価テーブル３３ｂの段識別子領域３４ｂに格納される段識別子は、例えば、オペレータが当該評価装置１０に三次元設計データ３１を入力する前に、手入力装置１１により、前述した翼識別子と共に入力される。データ取得部２１は、この手入力装置１１により入力された段識別子を統計評価テーブル３３ｂの段識別子領域３４ｂに格納する。なお、この段識別子に関しては、例えば、データ取得部２１が特定の動翼段の動翼１に関する三次元設計データ３１を取得する過程で、データ取得部２１自らが段識別子を定めて、これを段識別子領域３４ｂに格納するようにしてもよい。

【0048】

各評価位置Ｌ１〜Ｌ８での＋公差及び−公差は、個別評価テーブル３３ａの各公差領域３７ｒ，３７ｓに格納される公差と同じものである。よって、この公差は、この個別評価テーブル３３ａの各公差領域３７ｒ，３７ｓに対応する公差が格納されるタイミングで、データ取得部２１により、統計評価テーブル３３ｂの各公差領域３６ｏ，３６ｐにも格納される。

【0049】

評価部２３は、この統計評価の際（Ｓ７ｂ）、まず、個別評価テーブル３３ａから評価位置Ｌ１〜Ｌ８毎の全ての偏差を取得する。そして、評価位置Ｌ１〜Ｌ８毎の全ての偏差の平均値を求め、評価位置Ｌ１〜Ｌ８毎の偏差平均値を統計評価テーブル３３ｂの偏差平均値領域３６ｓに格納する。次に、評価部２３は、評価位置Ｌ１〜Ｌ８毎の全ての偏差に関する標準偏差σを求め、この標準偏差σと予め定められている規格値等を用いて、評価位置Ｌ１〜Ｌ８毎の工程能力指数Ｃｐ，Ｃｐｋを求める。そして、評価部２３は、評価位置Ｌ１〜Ｌ８毎の工程能力指数Ｃｐ，Ｃｐｋを統計評価テーブル３３ｂのＣｐ値領域３６ｑ、Ｃｐｋ値領域３６ｒに格納する。

【0050】

統計評価テーブル３３ｂ中の全ての領域にデータが格納されると、出力部２４は、個別評価テーブル３３ａのデータ及び統計評価テーブル３３ｂのデータを表示装置１２に表示させる（Ｓ８）。

【0051】

以上で、評価装置１０による翼１の評価処理が終了する。

【0052】

この評価装置１０のオペレータは、表示装置１２に表示された個別評価テーブル３３ａのデータを見て、いずれかの評価位置での評価結果が「不良」である翼を確認する。そして、例えば、この翼の個別評価テーブル３３ａのデータをネットワークを介して製造元に送信する。製造元では、印刷されたデータを見て、この翼で「不良」と評価された評価位置周りを修正する、又は、この翼を廃棄する。

【0053】

また、オペレータは、表示装置１２に表示された統計評価テーブル３３ｂのデータを見て、統計的な面から翼１をどの程度の精度で製造しているか把握する。そして、このデータもネットワークを介して製造元に送信し、製造元での製造管理に反映させる。

【0054】

以上のように、本実施形態では、翼１のある断面において、翼厚最大位置Ｌ４における翼厚（最大翼厚）Ｔの他に、翼弦中心線Ｃ上の複数の評価位置Ｌ１〜Ｌ８での翼厚Ｔを評価対象にしているので、翼振動や翼強度の観点からの翼形状について十分な評価を行うことができる。すなわち、本実施形態では、翼厚最大位置Ｌ４を含む複数の評価位置Ｌ１〜Ｌ８での全ての翼厚Ｔに関して、個別評価テーブル３３ａ中の評価領域３７ｔに「良」が格納されていれば、この翼１は翼振動及び翼強度に関して仕様を満たすと判断することができる。

【0055】

ところで、翼厚最大位置Ｌ４は、翼１の種類等によっては前縁４側に著しく寄る場合もあれば、後縁５側に寄る場合もある。図８に示すように、翼厚最大位置Ｌ４が前縁４側に寄った場合、この翼１の前縁４から翼厚最大位置Ｌ４までの間の距離が短くなり、この間での単位距離に対する翼厚の変化量（以下、翼厚変化率）は、翼厚最大位置Ｌ４が後縁５側によっている場合よりも大きくなる。

【0056】

ここで、複数の評価位置を設定する際、翼１の前縁４から翼弦中心線Ｃに沿った方向での翼長さに対する各割合の距離分の位置をそれぞれ評価位置とすると仮定する。具体的に、例えば、本実施形態と同様に、翼１の前縁４から後縁５までの間に８つの評価位置Ｌａ１〜Ｌａ８を設定するとして、翼弦中心線Ｃに沿った方向での翼長さに対する１．２５割の距離分の位置を第１評価位置Ｌａ１とし、前縁４から同翼長さの２．５割の距離分の位置を第２評価位置Ｌａ２とし、前縁４から同翼長さの３．７５割の距離分の位置を第３評価位置Ｌａ３〜Ｌ８とし、以下、同様に、第４〜第８評価位置Ｌａ４〜Ｌａ８を定めたとする。

【0057】

この場合、前述したように、翼厚最大位置Ｌ４が前縁４側に寄り、この翼１の前縁４から翼厚最大位置Ｌ４までの間の距離が短くなった場合では、翼厚変化率が大きい区間での評価位置は、評価位置Ｌａ１，Ｌａ２の２箇所しかなく、翼厚変化率の大きい区間での翼厚分布を十分に把握できない。このため、この場合、翼振動や翼強度の観点からの翼形状について十分な評価を行うことができない。そこで、翼１の前縁４から後縁５までの間に以上の場合の倍の１６の評価位置を設定すると、翼厚の変化率の大きい区間での翼厚分布を把握できるようになる。しかしながら、この場合、評価位置が多くなり、翼形状を効率的に評価することができない。

【0058】

一方、本実施形態では、図８に示すように、翼厚最大位置Ｌ４が前縁４側に寄り、この翼１の前縁４から翼厚最大位置Ｌ４までの間の距離が短くなった場合でも、翼厚変化率の大きい区間である翼厚最大位置Ｌ４から前縁４までの間に評価位置Ｌ１〜Ｌ３が３箇所あることになるので、この翼厚の変化率の大きい区間での翼厚分布を十分に把握できる。しかも、本実施形態では、翼厚の変化率の大きい区間では評価位置が密になり、翼厚の変化率の小さい区間では評価位置が粗になるので、翼１の前縁４から後縁５までの間の評価位置を多くしなくても、翼厚分布を十分に把握できる上に、翼形状を効率的に評価することができる。

【0059】

また、本実施形態では、複数の翼１の各翼厚を統計処理して、その結果を統計評価として表示装置１２に表示させているので、統計的な面から翼１をどの程度の精度で製造しているか容易に把握することができる。

【0060】

なお、以上の実施形態では、翼１の前縁４から翼弦中心線Ｃに沿って予め定めた距離（例えば、数ミリ）離れている位置を前縁基準位置Ｌ１とし、翼１の後縁５から翼弦中心線Ｃに沿って予め定めた距離（例えば、数ミリ）離れている位置を後縁基準位置Ｌ８としている。しかしながら、翼１の前縁４から翼弦中心線Ｃに沿った方向での翼長さに対する数％の距離分の位置を前縁基準位置とし、翼１の後縁５から同翼長さの数％の距離分の位置を後縁基準位置としてもよい。

【0061】

また、以上の実施形態では、翼厚最大位置Ｌ４から前縁基準位置Ｌ１までの間を分割する前側分割ルールがこの間を３等分するというルールである。しかしながら、前側分割ルールは、例えば、翼厚最大位置Ｌ４から遠い分割域の幅が翼厚最大位置Ｌ４に近い分割域の幅よりも狭くなるように、翼厚最大位置Ｌ４から前縁基準位置Ｌ１までの間を３分割するルールであってもよい。同様に、翼厚最大位置Ｌ４から後縁基準位置Ｌ８までの間を分割する後側分割ルールは、翼厚最大位置Ｌ４から遠い分割域の幅が翼厚最大位置Ｌ４に近い分割域の幅よりも狭くなるように、翼厚最大位置Ｌ４から後縁基準位置Ｌ８までの間を４分割するルールであってもよい。

【0062】

また、ここでは、翼厚最大位置Ｌ４から前縁基準位置Ｌ１までの間を３分割し、翼厚最大位置Ｌ４から後縁基準位置Ｌ８までの間を４分割する例を示しているが、この分割数は単なる例示にすぎず、これより多くいてもよいし、少なくしてもよい。

【0063】

また、本実施形態では、多段式軸流流体機械の１段分の全ての動翼１に関する三次元実測データ３２を取得してから各翼１の翼形状を評価しているが、さらに、全段の全ての動翼１に関する三次元実測データ３２を取得してから各動翼１の翼形状を評価してもよいし、一の動翼１のみの三次元実測データ３２を取得した段階で、直ちに、この動翼１の翼形状を評価してもよい。

【符号の説明】

【0064】

１：翼、１ｄ：設計翼、１０：評価装置、１１：手入力装置（入力装置）、１２：表示装置（出力装置）、１３：メモリ、１４：入出力インタフェース、１５：装置インタフェース（入出力装置）、１６：通信インタフェース（入出力装置）、１７：記憶・再生装置（入出力装置）、２０：ＣＰＵ、２１：データ取得部、２２：翼厚算出部、２３：評価部、２４：出力部、３０：補助記憶装置、３１：三次元設計データ、３２：三次元実測データ、３３ａ：個別評価テーブル、３３ｂ：統計評価テーブル、３８：評価プログラム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】