参见图1，《半转速核电汽轮机用的末级叶片》由叶根1和叶身2组成，叶身2顶部设有围带3，腰部设有凸台拉筋4，叶根1、叶身2、凸台拉筋4和围带3是整体结构，采用合适的高强度合金钢叶片和转子材料整体制造完成。叶片通过叶根1安装在转轴外圆上的叶轮槽中，每圈轮槽安装60只叶片，当叶轮上一周的叶轮槽中均装上叶片后，就形成了汽轮机的末级。
现以载体为1400兆瓦等级的核电半转速汽轮机为例，对《半转速核电汽轮机用的末级叶片》详细说明，此机最适宜的设计背压为3.6千帕，在此设计背压范围内，最终方案确定的末级叶片叶身的有效高度H为1828.8毫米，根径Dr为3000毫米，其环形面积等于27.66平方米，以此根径和叶身为基准设计完成了低压模块的通流。一般的设计原则是低压末三级作为一个积木块进行通流匹配设计，针对不同的机型，通过设计低压前几级，可以实现不同功率的低压通流模块。
参见图1至图5，《半转速核电汽轮机用的末级叶片》的相关变量定义如下：
H为叶身的有效高度，即叶身顶截面与叶身根截面之间的距离。
Dr为根径，即叶片安装于转子后，叶身根截面所在圆的直径（图中未标出）。
c1为安装角，即弦长b1与周向（Y向）的夹角。
b1为弦长，即叶身截面进、出气边的距离。
W1为最大厚度，即叶身截面切向宽度。
A为截面积，即叶身横截面的面积（图中未标出）。
S1为围带背弧工作面。
P1为围带内弧工作面。
H1为围带厚度。
B1为围带内弧工作面P1与汽轮机转子中轴线X轴的夹角。
A1为工作面S1、P1间的距离。
T1为工作面S1、P1几何中心间的距离。
S2为凸台拉筋在叶身上形成的背弧工作面。
P2为凸台拉筋在叶身上形成的内弧工作面。
A2为工作面S2、P2间的距离。
T2为工作面S2、P2几何中心间的距离。
Lj为凸台拉筋在叶身上的高度。
W2为凸台拉筋的厚度。
V2为凸台拉筋的宽度。
X2为凸台拉筋轮廓中轴线与水平面的夹角。
B2为凸台拉筋内弧工作面P2与汽轮机转子中轴线X轴的夹角。
C2为凸台拉筋背弧工作面S2与相邻面的拔模角度。
D2为叶根中心线与汽轮机转子中轴线X轴的水平夹角。
B为叶根的轴向宽度。
O1为叶身根截面出口喉宽度，即出口边与相邻叶身截面背弧的最小距离。
α1°为出口几何角，sin-1（O1/T）。
T为节距，即相邻两叶片同一高度截面在周向的安装距离。
（1）叶型设计，沿叶高若干个特征叶身截面的气动设计
采用专用的通流设计程序设计了本末级叶片沿叶高各截面的基本叶型要素及安装位置，沿叶高各基本叶型的特征是：根部为亚音速叶型、中部为跨音速叶型、顶部为超音速叶型。基本叶型的横截面积沿高度单调减小，呈塔形变化，叶高H的相对值（叶片的某一截面高度与总的叶高值之比）由0.0单调增加到1.0；与之相对应，安装角c1的绝对值由80.99°单调减小到10.8°；从根截面到顶截面的截面积A的相对值（顶截面为1.0）变化规律为：5.564≥A≥1.0；从根截面到顶截面的轴向宽度Xa的相对值（顶截面为1.0）变化规律为：8.437≥Xa≥1.0；从根截面到顶截面的弦长b1的相对值（顶截面为1.0）变化规律为：1.556≥b1≥1.0；从根截面到顶截面的最大厚度W1的相对值（顶截面为1.0）变化规律为：3.131≥W1≥1.0。基本叶型沿高度单调扭转成型，基本叶型的出口几何角α1o沿高度单调可控地减小。
（2）凸台拉筋结构—大变形阻尼叶片的连接结构设计
由于在工作状态下，叶片中上部分的截面相对于静止状态时有较大的扭转变形，采用结构有限元分析方法优化设计了叶片的连接结构。在叶身上高度为Lj的位置设置凸台拉筋，凸台拉筋的高度Lj满足关系式0.55＜Lj/H＜0.7，凸台拉筋截面为椭圆形，凸台拉筋在叶身上形成背弧工作面S2和内弧工作面P2，其背弧工作面S2、内弧工作面P2是相互平行的平面；A2为工作面S2、P2间的距离，T2为工作面S2、P2几何中心间的距离。凸台拉筋内弧工作面P2与X轴的夹角B2满足关系式：A2=T2*COSB2，25°≤B2≤55°；凸台拉筋背弧工作面S2与相邻面的拔模角度为C2，其满足关系式：3°≤C2≤9°；凸台拉筋的厚度为W2，宽度为V2，凸台拉筋轮廓中轴线与水平面的夹角为X2，厚度W2、宽度V2和夹角X2分别满足关系式：15毫米≤W2≤35毫米,40毫米≤V2≤60毫米,12°≤C2≤28°。
该凸台拉筋结构的功能是在额定转速时工作面接触形成合适的压应力，增加叶片的阻尼，大幅度降低叶片动应力，同时提高叶片刚性。
（3）围带结构—大变形阻尼叶片的连接结构设计
与叶身自成一体的围带厚度为H1，厚度H1满足关系式：10毫米＜H1＜25毫米，自带围带结构在气动方面阻止了叶顶的横向窜流和径向流，在约转速N1转/分时，围带背弧工作面S1与相邻叶片围带内弧工作面P1接触，产生较大的压应力F1，接触转速N1满足关系式：0≤N1≤1000转/分；工作面压应力F1满足关系式：0.01＜F1≤0.05倍材料的强度极限；围带内弧工作面P1与汽轮机转子中轴线X轴的夹角B1满足关系式：A1=T1*COSB1，300≤B1≤500。
围带在叶片工作时增加叶片刚性，使静态下的自由叶片在额定转速时较大地限制了叶顶的扭转恢复，形成整圈约束结构，大幅度降低叶片动应力。
（4）叶根设计
叶根为斜置式四齿斜齿形枞树型叶根，该结构能使叶片与转子结合牢固、稳定，且便于与转子装配，操作简便、快捷。叶根中心线与汽轮机转子中轴线X轴的水平夹角为D2，夹角为D2满足关系式：60°≤D2≤140°，叶根的轴向宽度为B，轴向宽度B满足关系式：450≤D2≤650毫米。
