直纹曲面

摘要： 主要探究单叶双曲面方程的两种不同变换对直母线的影响,并通过实例加以验证.另外对不同类型的曲面,给出直母线的族数与参数个数的确定方法.

摘要： 直与曲在建筑形式中一直作为对立元素出现,但实际上它们的界限并非表面那样清晰.文章试图以数个典型案例来阐释建筑中直与曲之间的模糊空间——直纹曲面与直线投射,来展现直与曲之间复杂的辩证关系.通过分析建筑的设计与建造过程,试图挖掘以往杰出建筑师的一些独特的思考方式,明确"降维""升维"两种不同思维逻辑之间的差异,并对建筑设计中的理性与感性进行探讨,为之后类似的设计提供理论基础.

摘要： 研究目的:本文针对5 000 m级超大跨径海峡悬索桥的需求,依据二次直纹曲面方程,提出单叶双曲面混合空间缆索悬索桥和双曲抛物面混合空间缆索悬索桥两种新桥型,开展空间混合缆索悬索桥的几何构形研究,建立ANSYS有限元分析模型,研讨空间缆索悬索桥的动力模态特性,探索空间缆索悬索桥结构的技术优势,解决超大跨径悬索桥颤振抗风稳定性的技术难题,为将来建造5 000 m级超大跨径海峡悬索桥提供参考.研究结论:(1)混合空间缆索悬索桥中的钢丝缆索和碳纤维空间缆索协同工作,其扭转振型比平行悬索桥出现得晚得多,扭转频率和扭弯频率比有很大的提高,颤振临界风速有很大的提高;(2)平行悬索桥、单叶双曲面空间缆索悬索桥和双曲拋物面空间缆索悬索桥的第一阶正对称扭转频率分别为0.079 88 Hz、0.198 40 Hz和0.155 78 Hz,扭弯比分别为1.22、2.88和2.35,颤振临界风速分别为:Vpcr =20.83 m/s、Vt =91.21 m/s、Vscr=71.18 m/s;(3)两种空间混合缆索结构体系具有良好的抗风稳定性,可为将来建造5 000 m级超大跨径悬索桥开辟一条新的思路.

摘要： 针对直纹曲面上喷漆机器人的喷枪轨迹多目标优化问题,通过平面喷漆实验,采集各点膜厚数据,运用MATLAB遗传算法工具箱拟合β分布,建立直纹曲面漆膜厚度生长模型.将曲面离散为点集,采用三次B样条曲线拟合生成初始喷枪轨迹.以曲面上各点漆膜厚度均匀和喷涂效率高为目标建立喷枪轨迹多目标优化模型,并采用改进的快速非支配排序遗传算法对该模型求解,获得喷枪轨迹最优解集,最终实现了直纹曲面喷枪轨迹的优化目标.通过实例结果对比验证了该方法的有效性和实用性.%To solve the problem of multi-objective tool trajectory of painting robot for ruled surface the fitting film thickness data were collected from the planar painting experiment.By using the MATLAB genetic algorithm toolbox,the β distribution was obtained.The paint thickness growth model for ruled surface was established based on the planar paint thickness distribution.The surface was discretized into a set of points,and the tool path was fitted by the cubic B spline curve.A multi-objective optimization model was built aimed to get uniform paint thickness on curved surface and high painting efficiency,and an improved fast and elitist non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-Ⅱ) was applied to solve the model.A serial of trajectory optimization schemes were presented.Finally,the trajectory optimization purpose on ruled surface was realized.The case result was compared to verify the effectiveness and practicability of the proposed method.

摘要： 本文先给出了n次曲面的一般表达形式,从而得到了一个曲面是直纹曲面的一个充分必要条件。其次,对直纹曲面的直母线族提出了最小的、紧的等概念,并得到了一些有趣的结果。最后,展开了对直纹曲面的进一步研究,把其分为复合与不可分,并得了一些重要结果。

摘要： 创意和空间设计已成为目前家具设计的流行元素,讨论了一种创意平板折叠桌的动态变化以及设计优化问题,通过建立数学模型,讨论了平板桌的开槽尺寸,给出了桌面变化过程中桌腿边缘线的数字化描述,给出了桌脚的动态演示方程。为设计和仿真平板折叠桌提供了良好的理论基础。

摘要： 以内蒙古乌兰察布市科技馆设计方案为例,介绍基于数学和几何逻辑关系的设计概念及利用参数化工具生成建筑空间的过程,主要包括黄金螺旋线的选择和生成、由空间黄金螺旋线到复杂的奠比乌斯环和空间形体、直纹曲面和互惠框架等.

摘要： 针对直纹曲面上喷漆机器人的喷枪轨迹问题,提出一种基于非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II)的轨迹优化方法,对喷涂高度,轨迹叠加间距和喷枪速度进行优化分析,以实现最优化的喷枪轨迹.通过平面喷漆实验,采集各点膜厚数据,运用MATLAB遗传算法工具箱拟合平面膜厚分布,建立曲面漆膜厚度生长模型.以Bezier曲面构造工件模型,将曲面离散为点集,采用三次B样条曲线拟合生成喷枪轨迹.以曲面漆膜厚度均匀和喷涂效率高为目标建立喷枪轨迹优化模型,采用NSGA-II算法,最终获得喷涂高度,轨迹叠加间距和喷枪速度的最优解集,实现直纹曲面喷枪轨迹优化目标.通过仿真实验验证了算法的有效性和合理性.

摘要： 为提高不可展直纹面五轴数控侧铣加工的精度和效率，建立了一种圆柱刀侧铣加工不可展直纹面的刀位优化算法。本算法首先利用两点偏置法保证刀具与直纹面上的两条准线相切，然后通过调整切点在准线上的位置以减小编程误差，最后通过调整两准线的位置进一步减小误差。本算法同时可用于分片侧铣，只需将优化算法中两准线固定为分片后直纹面的上下两条导向线，即可保证分片侧铣后片与片之间的残留高度理论值为零。通过实例加工仿真和编程误差综合对比分析，结果表明所建立的刀位优化算法正确有效，可显著减小编程误差，为进一步提高不可展直纹面圆柱刀侧铣加工精度和完善侧铣加工工艺奠定了扎实理论基础。

摘要： 为提高不可展直纹面五轴数控侧铣加工的精度和效率，建立了一种圆柱刀侧铣加工不可展直纹面的刀位优化算法。本算法首先利用两点偏置法保证刀具与直纹面上的两条准线相切，然后通过调整切点在准线上的位置以减小编程误差，最后通过调整两准线的位置进一步减小误差。本算法同时可用于分片侧铣，只需将优化算法中两准线固定为分片后直纹面的上下两条导向线，即可保证分片侧铣后片与片之间的残留高度理论值为零。通过实例加工仿真和编程误差综合对比分析，结果表明所建立的刀位优化算法正确有效，可显著减小编程误差，为进一步提高不可展直纹面圆柱刀侧铣加工精度和完善侧铣加工工艺奠定了扎实理论基础。

摘要： 为提高不可展直纹面五轴数控侧铣加工的精度和效率，建立了一种圆柱刀侧铣加工不可展直纹面的刀位优化算法。本算法首先利用两点偏置法保证刀具与直纹面上的两条准线相切，然后通过调整切点在准线上的位置以减小编程误差，最后通过调整两准线的位置进一步减小误差。本算法同时可用于分片侧铣，只需将优化算法中两准线固定为分片后直纹面的上下两条导向线，即可保证分片侧铣后片与片之间的残留高度理论值为零。通过实例加工仿真和编程误差综合对比分析，结果表明所建立的刀位优化算法正确有效，可显著减小编程误差，为进一步提高不可展直纹面圆柱刀侧铣加工精度和完善侧铣加工工艺奠定了扎实理论基础。

摘要： 为提高不可展直纹面五轴数控侧铣加工的精度和效率，建立了一种圆柱刀侧铣加工不可展直纹面的刀位优化算法。本算法首先利用两点偏置法保证刀具与直纹面上的两条准线相切，然后通过调整切点在准线上的位置以减小编程误差，最后通过调整两准线的位置进一步减小误差。本算法同时可用于分片侧铣，只需将优化算法中两准线固定为分片后直纹面的上下两条导向线，即可保证分片侧铣后片与片之间的残留高度理论值为零。通过实例加工仿真和编程误差综合对比分析，结果表明所建立的刀位优化算法正确有效，可显著减小编程误差，为进一步提高不可展直纹面圆柱刀侧铣加工精度和完善侧铣加工工艺奠定了扎实理论基础。

摘要： 为提高不可展直纹面五轴数控侧铣加工的精度和效率，建立了一种圆柱刀侧铣加工不可展直纹面的刀位优化算法。本算法首先利用两点偏置法保证刀具与直纹面上的两条准线相切，然后通过调整切点在准线上的位置以减小编程误差，最后通过调整两准线的位置进一步减小误差。本算法同时可用于分片侧铣，只需将优化算法中两准线固定为分片后直纹面的上下两条导向线，即可保证分片侧铣后片与片之间的残留高度理论值为零。通过实例加工仿真和编程误差综合对比分析，结果表明所建立的刀位优化算法正确有效，可显著减小编程误差，为进一步提高不可展直纹面圆柱刀侧铣加工精度和完善侧铣加工工艺奠定了扎实理论基础。

摘要： 本发明公开了一种侧铣直纹曲面的表面形貌建模及成型的仿真方法，首先针对五轴机床侧铣加工方式，利用刀位文件准确建立主轴坐标系，并考虑实际加工中刀具振动和刀具跳动的情况，对刀具切削刃进行运动学描述，获得一系列离散刀刃点空间点云数据；再根据直纹曲面的数学方程和需要的仿真区域进行网格划分，建立各个网格节点的随动包容盒；分析每个包容盒内的点云数据，提取影响表面形貌的最低表征点，并遍历所有网格节点，最终得到直纹曲面的三维表面形貌。本发明可解决表征侧铣加工直纹曲面形貌的难题，为实际加工的虚拟化制造提供重要技术支撑。

摘要： 一种直纹曲面多线电火花切割加工方法。制造多个多槽线辊，沟槽能刚好包裹要缠绕的电极丝，限制电极丝在运丝过程时的径向跳动，相邻沟槽的距离比电极丝直径加上加工时放电间隙的距离小；将多槽线辊在电火花线切割机床上安装好，并将单根电极丝盘绕，形成电极丝平行线网，电极丝两端接在储丝筒上；在电极丝平行线网面的上下端，对电极丝平行线网进行触顶，曲面样条板由耐磨材料构成，根据曲面样条板的边缘起伏或是曲面样条板之间边缘的夹角不同，使电极丝平行线网面由平面变为直纹曲面；开启电火花线切割辅助条件；对已经安装在加工平台上的金属板块工件单向进给进行加工，加工完，即在金属板块工件上得与电极丝线网相符的直纹曲面。

摘要： 本发明公开了一种直纹曲面凸轮的精加工数控程序的补偿加工方法，涉及数控加工补偿技术领域。本发明包括以下步骤：把设计型面所配合的滚轮直径及运动路径设计参数导入NX软件并建立标准3D模型；将加工刀具与滚轮的运动关系公式转化为tcl语言成为一个定制命令植入至NXcampost中，在公式运行之前需要确立重要变量动态螺旋升角a，将上述步骤中运算后的数据以全局变量的方式发布，把新的程序数据替换原来的程序数据输出；将编制完成的刀路文件重新后处理成新的程序进行验证加工。本发明同时把补偿思路以公式的形式合成进CAM软件的post处理器中，大大提高了生产效率和准确度，在生产中更具有实际意义。

摘要： 一种基于等弓高误差法的非可展直纹曲面最优刀位规划方法及装置，适用于非可展直纹曲面的侧铣加工，该方法首先确定待加工直纹曲面的参数方程，并求导得到直纹曲面上下准线在当前刀具位置处的曲率，其次根据曲率与弓高允差计算上下准线各自对应的初始加工步长，并校核弓高误差，进一步迭代调整加工步长使其在弓高允差内最大化，最后比较上下准线在各自加工步长下的刀具位置，得到在弓高允差内最优加工步长下的刀具位置，遍历整个刀具路径轨迹，即完成了基于等弓高误差法的非可展直纹面最优刀位规划。所述发明以非可展直纹曲面的上下准线为约束获得在弓高允差内的最优刀位规划，弓高误差均匀一致，刀位点数量少，整体加工质量与加工效率提高。

摘要： 针对圆形独柱墩桥梁，采用喇叭状直纹曲面柱的复合加固墩外包原有圆形独柱墩，复合加固墩由空间筒网状主筋、焊接环箍和墩身混凝土组成，空间筒网状主筋分为空间交叉布置的两个直线钢筋组，其平面投影为内部圆形和外部扁平状椭圆形的彭色列双心椭圆闭合多角星形网格，腰部处为圆形焊接环箍，顶部处为扁状椭圆形焊接环箍。喇叭状直纹曲面柱的复合加固桥墩，曲线外形美丽漂亮，细小腰部圆形截面与原有圆形独柱墩相匹配，司机视野开阔，顶部扁平状椭圆形截面与圆端形加固墩帽相匹配，较宽的顶部，保证了箱梁桥双支座之间的足够距离，抗倾覆稳定性好，柱底部细小截面尺寸，无需新增加桩基础，直纹曲面柱加固墩具有直线钢筋骨架施工方便和造价低等优点。

摘要： 一种预应力混凝土的直纹曲面预制管桩，单叶双曲面状预应力钢筋网的几何外形是喇叭状，单叶双曲面状预应力钢筋网和环形箍筋两者形成钢筋笼，单叶双曲面状预应力钢筋网的两端设置环形钢板，钢筋笼放入模具，先张法千斤顶张拉单叶双曲面状预应力钢筋网，预应力钢筋网临时锚固于模具上，离心法制作工艺成型，蒸汽养护，等待混凝土结硬后，放张预应力钢筋网，可制得直纹曲面预制管桩成品。喇叭状直纹曲面预制管桩挤上效应小，沉桩方便，深层土体扰动小；喇叭状扩大头可挤密加固表层土，发挥桩与土体间的相互作用，形成复合地基，喇叭状直纹曲面管桩可大幅度提高桩基础的水平承载力。直纹曲面预制管桩受力性能优良，制作简便，可工业化大批量生产。

摘要： 本说明书实施例提供一种基于直纹曲面拼接的三维建模方法，通过利用第三锐角德劳内三角形网格的两条边界线为对称轴，筛选均能镜像到第三锐角德劳内三角形网格中的同一直线的第一、第二锐角德劳内三角形网格，能够镜像到同一直线使得利用这种网格进行直纹曲面体块的延续时能够由不同方向延续到第三锐角德劳内三角形网格，从而可以实现多维度的直纹曲面体块延续，进而使曲面延续的方式更灵活多样，塑造出更复杂的曲面空间。

摘要： 一种直纹曲面多线电火花切割加工方法。制造多个多槽线辊，沟槽能刚好包裹要缠绕的电极丝，限制电极丝在运丝过程时的径向跳动，相邻沟槽的距离比电极丝直径加上加工时放电间隙的距离小；将多槽线辊在电火花线切割机床上安装好，并将单根电极丝盘绕，形成电极丝平行线网，电极丝两端接在储丝筒上；在电极丝平行线网面的上下端，对电极丝平行线网进行触顶，曲面样条板由耐磨材料构成，根据曲面样条板的边缘起伏或是曲面样条板之间边缘的夹角不同，使电极丝平行线网面由平面变为直纹曲面；开启电火花线切割辅助条件；对已经安装在加工平台上的金属板块工件单向进给进行加工，加工完，即在金属板块工件上得与电极丝线网相符的直纹曲面。

摘要： 一种预应力混凝土的直纹曲面预制管桩，单叶双曲面状预应力钢筋网的几何外形是喇叭状，单叶双曲面状预应力钢筋网和环形筛筋两者形成钢筋笼，单叶双曲面状预应力钢筋网的两端设置环形钢板，钢筋笼放入模具，先张法千斤顶张拉单叶双曲面状预应力钢筋网，预应力钢筋网临时锚固于模具上，离心法制作工艺成型，蒸汽养护，等待混凝士结硬后，放张预应力钢筋网，可制得直纹曲面预制管桩成品。喇叭状直纹曲面预制管桩挤上效应小，沉桩方便，深层上体扰动小；喇叭状扩大头可挤密加固表层土，发挥桩与土体间的相互作用，形成复合地基，喇叭状直纹曲面管桩可大幅度提高桩基础的水平承载力。直纹曲面预制管桩受力性能优良，制作简便，可工业化大批量生产。

摘要： 针对圆形独柱墩桥梁，采用喇叭状直纹曲面柱的复合加固墩外包原有圆形独柱墩，复合加固墩由空间筒网状主筋、焊接环箍和墩身混凝土组成，空间筒网状主筋分为空间交叉布置的两个直线钢筋组，其平面投影为内部圆形和外部扁平状椭圆形的彭色列双心椭圆闭合多角星形网格，腰部处为圆形焊接环箍，顶部处为扁状椭圆形焊接环箍。喇叭状直纹曲面柱的复合加固桥墩，曲线外形美丽漂亮，细小腰部圆形截面与原有圆形独柱墩相匹配，司机视野开阔，顶部扁平状椭圆形截面与圆端形加固墩帽相匹配，较宽的顶部，保证了箱梁桥双支座之间的足够距离，抗倾覆稳定性好，柱底部细小截面尺寸，无需新增加桩基础，直纹曲面柱加固墩具有直线钢筋骨架施工方便和造价低等优点。