过渡曲线

摘要： 机器人任务空间的路径构造一直是研究者们重点关注的对象,更加平滑的路径对于机器人运动尤为关键。提出一种机器人任务空间二阶平滑位姿构造方法。位姿路径分为位置路径与姿态路径,用直线和圆弧来表示基本的位置路径,用四元数来表示姿态路径。根据环境给定的过渡区域,基于Hermite方法分别构造位置和姿态路径的过渡曲线,并设计高效易懂的数值积分算法实现位姿路径长度的计算,然后综合数值积分和二分法查找算法实现给定路径长度的插值计算。最后,在MATLAB软件上进行数值仿真分析,验证了所提算法在机器人任务空间二阶平滑位姿路径构造方面的有效性。

摘要： 本文通过选取恰当的带参数Bézier曲线模型,得到其成为PH曲线的几何特征条件,构造了一类带参数的三次PH曲线。基于该曲线,构造了不互相包含两圆之间的过渡曲线,该曲线是G2连续的C型过渡曲线,并且在一定条件下,曲线内部的曲率有且仅有一个曲率极值点。数值例子验证了该方法的有效性。

摘要： 本章基于DP曲线成为PH曲线的几何特征条件,利用三次PH-DP曲线,构造了互不包含的两圆之间的C型过渡曲线,并给出数值例子。

摘要： 针对卡爪在预应力管桩张拉机生产过程中容易在其头部位出现断裂问题,利用形状优化设计理论与有限元分析的结合方法,分别提出了B样条曲线、双曲率圆弧曲线2种过渡结构作为优化设计方案,并分别利用有限元分析的方法对其进行了优化求解.优化结果表明:采用B样条曲线作为卡爪头部位过渡结构的优化方案,可以极大地降低应力集中现象和避免断裂,从而使预应力管桩张拉机生产运行更加可靠,为新一代预应力管桩张拉机的研究提供了理论依据.

摘要： 鉴于精确的齿廓曲线方程对于齿轮修形、有限元分析、抗疲劳特性分析及动力学计算的重要性,对齿条型刀具加工渐开线圆柱外齿轮的切制机理进行了深入研究.在加工过程中,刀具直线部分齿廓首先进入啮合并切制齿轮毛坯生成渐开线,然后当刀具齿顶圆弧与齿轮毛坯齿根圆相切时,刀具齿顶圆弧开始切制齿根过渡曲线,并与渐开线加工汇于一点,然后退出啮合.在不同啮合位置,通过坐标变换,推导了圆柱外齿轮精确的渐开线方程和齿根过渡曲线方程,最后在ANSYS中利用APDL语言画出了所推导齿廓曲线方程的几何形状,提供了参数化方程在给定齿轮参数下应用的算例.

摘要： 为得到能使过渡曲线在端点处达到Ck(k为任意自然数)连续的多项式势函数的通用表达式,由连续条件反推的势函数需具备的条件,根据条件个数确定势函数的最低次数,将势函数表示成Bernstein基函数的线性组合,组合系数待定.根据Bernstein基函数的端点信息确定关于待定系数的方程组,解之得出满足连续性要求的势函数.考虑到由该势函数构造的过渡曲线形状由被过渡曲线唯一确定,又将势函数次数增加一次,得出能使过渡曲线在端点处达到任意Ck连续并且形状可调的多项式势函数的通用表达式.借助Bernstein基函数的升阶公式给出了两种势函数之间的关系,分析了势函数的性质以及相应过渡曲线的特征,给出了势函数以及过渡曲线的图例,验证了理论分析结果的正确性及所给方法的有效性.

摘要： 目的 针对现有研究未能给出可以使过渡曲线在端点处与被过渡曲线之间达到Ck(k为任意自然数)连续的多项式势函数统一表达式的问题展开研究,以期用简单有效的方式解决这一问题.方法 从过渡曲线的方程出发,借助莱布尼兹公式得出其k阶导矢表达式,根据预设的连续性目标,反推出可使过渡曲线在端点处达到Ck连续的势函数需满足的基本条件.由这些基本条件中所含条件的数量,以及对势函数、过渡曲线的其他期望所对应的条件个数的总量,确定多项式势函数的次数,将势函数表达成相同次数的Bernstein基函数的线性组合,组合系数待定.由势函数需满足的基本条件、其他预期条件,以及Bernstein基函数在端点处的函数值、导数值等信息,得出关于待定系数的方程组.解该方程组,得出满足所有预期目标,并含一个自由参数的多项式势函数的统一表达式.结果 势函数中存在两个参数k和λ,k用于控制过渡曲线与被过渡曲线在端点处的连续阶,在k取定以后,λ可用于控制过渡曲线与被过渡曲线的贴近程度.势函数具有对称性、中点性、有界性,分析了当k固定时,势函数关于变量t和参数λ的单调性,分析了使势函数图形只存在唯一拐点时,自由参数的取值范围.由该势函数构造的过渡曲线,取一般参数时在端点处可达Ck连续,取特殊参数时可达Ck+1连续.分析了过渡曲线的形状特征,当k取定时,λ的值越大,过渡曲线越贴近被过渡曲线.结论 实验数据验证了理论分析结果的正确性,同时直观显示了所给方法的有效性.

摘要： 针对混凝土试件在温度-应力实验过程中易在其夹头部位断裂这一问题,采用形状优化设计与有限元分析相结合的方法,对试验机试件夹头部位渡曲线进行形状优化设计,提出了双曲率圆弧曲线、样条曲线两种线型作为试件过渡曲线的优化设计方案,并分别利用ANSYS Workbench中的Goal Driven Optimization优化模块对其进行了优化求解.优化结果表明,试件夹头部位过渡曲线采用样条曲线的优化方案,能够最大程度上降低夹头部位应力集中现象,使混凝土试件尽可能地避免了在其夹头部位断裂,从而使混凝土温度-应力试验机所测得的实验结果更加可靠,为新一代温度-应力试验机的研制提供了理论指导.

摘要： 为提高过渡曲线在端点处的连续阶,并赋予过渡曲线相对于固定基曲线的形状调整能力,从过渡曲线的方程出发,根据预设的连续性目标反推调配函数需满足的基本条件,将调配函数表达成Bernstein基函数的线性组合,组合系数待定,由基本条件和Bernstein基函数的端点性质得出关于待定系数的方程组,解该方程组得出调配函数初步表达式,再借助Bernstein基函数的升阶公式将初步表达式的次数提高两次,进而在表达式中引入自由参数.调配函数具有对称性、中点性、单调性、有界性,分析了保证调配函数图形只存在唯一拐点的自由参数取值范围.取一般参数时,过渡曲线在端点处可达拟3C连续,取特殊参数时可达拟4C连续,分析了过渡曲线的形状特征,数值实例验证了方法的正确性和有效性.

摘要： 随着齿轮转速开高或负荷加大，轮街的热变形或机械变形明显增大，再加上安装制造的误差，因此理论上等价于两个节圆作纯滚动的渐开线齿轮传动，在齿根过渡曲线处，形体发生突变，产生应力集中现象，所以渐开线齿轮的最大弯曲应力总是发生在齿根过渡曲线处，弯曲应力的大小与齿根过渡曲线的形状直接相关。因此合理选择齿根过渡曲线，对提高弯曲强度具有重要意义。本文介绍了渐开线齿轮齿根过渡曲线的类型。分析了齿根过渡曲线与齿根应力的关联及解析计算方法。

摘要： 本文对平面相切和相离圆弧间G2连续过渡曲线构造进行了研究。使用一条三次Bézier曲线构造相切圆弧间C型G2连续过渡曲线,设计方便,且过渡曲线内部只含一个曲率极值点整体较为光顺.找到一对合适的五次PH Spiral曲线构造相离圆弧间过渡曲线,不仅可通过解析方法得到,圆弧半径长度比例不受限制,而且能得到精确的等距过渡曲线.实验结果表明本文方法的有效性和实用性。

摘要： 用最小二乘法拟合叶片泵定子过渡曲线的类型有一定的局限性,无法确定加工方向,甚至无法确定过渡曲线准确的理论方程.本文通过检测的叶片泵定子内曲线的离散数据和加工理论过渡曲线时形成的误差原理,提出了在辨识过渡曲线类型和加工方向时应注意的问题和新的鉴别准则.

摘要： 对齿轮弯曲疲劳早期失效有较大影响的齿根过渡曲线及齿轮参数的合理选择进行了分析，按滚刀滚切齿轮的展成运动原理，利用电子计算机进行齿轮的齿形及齿根过渡曲线的设计、计算和描绘出在不同设计条件下齿轮齿形及齿根过渡曲线的形状。采用该设计方法，设计人员可直观地分析、校验齿轮设计结果，判别所设计的齿轮参数是否合理。（本刊录）

摘要： 齿轮过渡曲线对齿轮弯曲疲劳有着重要影响,通过优化过渡曲线来提高齿轮弯曲强度和降低弯曲应力是当今研究热点之一,国内外众多学者对此进行了大量研究.国内外大部分研究工作者是将主要工作集中在非标准齿轮上,这样能得到性能卓越的齿轮,但由于其非标准性,不能适用于工业批量化生产加工.本文研究适用于批量化生产的磨前滚刀,磨前滚刀的凸角齿形参数对齿根过渡曲线形状有着直接影响.以降低齿根弯曲应力为目标,基于CATIA建模和ABAQUS有限元计算,运用遗传算法对C型磨前滚刀凸角齿形参数进行优化设计并得到最优解.

摘要： 本文设计了一种MEMS工艺太赫兹频扫H面扇形喇叭天线,通过对传统H面扇形喇叭天线的过渡曲线进行改变,使得对应不同频率的辐射口面等相位面倾角不同,在保证带内的阻抗匹配和足够增益的基础上,达到频扫目的.在350GHz至372GHz内,实现了低于1.25的驻波比,得到了11.1dB以上的增益,波束频扫角度达到了10.5°.该设计已经利用体硅MEMS工艺加工完成.

摘要： 齿轮是一种重要的机械传动零件,齿轮传动通过轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力,齿轮之所以传动具有速比准确恒定、工作可靠、传动平稳等一系列优点,是因为齿轮传动选用了合适的齿形曲线:渐开线和过渡曲线.指形铣刀的齿形由两部分组成:工作部分和非工作部分.渐开线为齿轮的工作部分,是通过计算确定坐标点的位置形成的曲线,它是决定齿轮齿形的主要因素;过渡曲线为非工作部分,不参与啮合,可以做出任意曲线,通常用直线、圆弧与铣刀齿形的渐开线部分连接,只要不妨碍共轭齿顶的运转即可.

摘要： 本文结合张力放线中不同比栽线索在同一档内过渡曲线的研究，提出以悬链线法为基础的精确计算模型；并且以过渡曲线的斜率K为中心，总结了斜率K的变化、范围、特征。更有意义的是,给出了过渡过程仿真模拟运动的具体思路，通过平移曲线、平移坐标轴及控制步长完成了模拟过程,并建立了完整的模拟图形。

摘要： 本发明公开一种变厚度带材过渡区的曲线过渡方法，涉及变厚度带材轧制技术，该方法采用前、后半段幂指数相同的双幂函数曲线与前、后半段幂指数不同的双幂函数曲线进行过渡区的曲线过渡，该过渡区曲线具有连续光滑并且形状可调的特点，能够消除过渡区轧制时的轧制力突变，降低最大轧制力。本发明对于变厚度带材的轧制生产和轧机维护具有重要意义。

摘要： 一种具有曲线接地电极的接地共面波导与带状线的宽带过渡结构，包括：堆叠设置的两层硅片、依次设置的均匀接地共面波导单元、渐变接地共面波导单元和带状线单元以及位于渐变接地共面波导单元和带状线单元内部依次相连的微带线单元、第一带线、硅通孔单元和第二带线。本发明采用边缘随等效梯形导带宽度呈曲线变化的接地电极，保证渐变接地共面波导的特性阻抗始终为标准阻抗；优化带线宽度和长度，使带线、硅通孔等效电感与缝隙等效电容相互平衡，实现宽带阻抗匹配。本装置无须在地平面开孔，不增加工艺复杂度，可实现较大的工作带宽，满足硅基三维集成电路中三维互连网络对射频毫米波信号进行宽带低损耗传输的要求。

摘要： 本发明公开了一种笛卡尔空间与关节空间曲线平滑过渡方法及装置。方法包括：S1、根据一设定的平滑等级要求，计算开始平滑过渡的时间点；S2、计算平滑过渡过程中各时间点的各曲线、各关节位置增量；S3、根据关节速度限制，动态调整各曲线的计算时间与输出时间的比例关系，得到真实的输出周期；S4、将关节输出在真实的输出周期内，输出到关节轴上。本发明可以使笛卡尔空间曲线轨迹及关节空间曲线轨迹之间能够平滑过渡，不存在速度及加速度突变。

摘要： 本发明公开一种变厚度带材过渡区的曲线过渡方法，涉及变厚度带材轧制技术，该方法采用前、后半段幂指数相同的双幂函数曲线与前、后半段幂指数不同的双幂函数曲线进行过渡区的曲线过渡，该过渡区曲线具有连续光滑并且形状可调的特点，能够消除过渡区轧制时的轧制力突变，降低最大轧制力。本发明对于变厚度带材的轧制生产和轧机维护具有重要意义。

摘要： 本发明公开了一种用于金属屋面板不同颜色曲线过渡的方法，包括以下步骤：步骤1：根据图纸设计，将多个不同颜色区域之间的接触线画出并为曲线，曲线将金属屋面分割成多个不同颜色区域；步骤2：采用若干块不同颜色的整块金属屋面板在不同颜色区域内铺设；步骤3：根据步骤1中的曲线形状和图纸设计的金属屋面的多个不同颜色分布，裁剪若干块不同颜色的改色板，将裁剪后的若干块不同颜色的改色板铺设在步骤2中铺好的不同颜色区域的上表面，以形成金属屋面板不同颜色曲线过渡，本发明改色板直接采用双层金属屋面板的方式投入成本较少；改色板为装饰板过渡投入成本相对较高，屋面板颜色种类可减少，均有效解决了金属屋面板不同颜色曲线过渡的难题。

摘要： 本发明公开了一种应用于数据曲线过渡阶段的特征提取及界限识别方法，本发明属于数据分析技术领域。采用数据切割的方法剔除无关数据，保留目标区间的数据，并将目标区间的数据转换为散点图，运用K‑Means算法对目标区间的数据进行聚类分析确定主要区间，进而运用数学方法对主要区间的数据进行运算，确定数据变化阶段的界限值。本发明的步骤包括：1）绘制数据曲线；2）确定特征的目标区间；3）数据切割；4）K‑Means数据分类；5）确定特征界限。本发明根据数据曲线的变化特点，采用数据切割的方式保留重要信息，放大数据的关键特征，进而引入K‑Means算法对重要信息进行深入筛选，由筛选结果确定数据的特征界限，完成数据曲线关键特征的提取。

摘要： 一种基于5次Bezier曲线的G3连续过渡曲线构造方法，它包括以下步骤：步骤一、求出原始曲线在端点处的一阶导矢和二阶导矢；步骤二、使原始曲线和过渡曲线在连接点处满足G2连续条件；步骤三、在步骤二的基础上，使原始曲线和过渡曲线在连接点处满足G3连续；步骤四、根据步骤三反算5次Bezier过渡曲线控制点；步骤五、根据步骤四中的控制顶点正算5次Bezier过渡曲线。本发明采用Bezier曲线构造过渡曲线具有易于直观地控制曲线的形状，方便交互设计的优点，并且参数个数越少，阶数越低，计算次数也就越少，在计算机中存储空间越小，本发明可用于CAD建模中过渡曲线的构造。

摘要： 本发明公开了一种基于Bezier曲线转角平滑过渡算法的加工方法，步骤包括：先用CAD/CAM软件获取小线段轨迹离散数据点；然后读入三个数据点，并标记中间点为拐点，计算拐点两侧微线段长度、转角以及单位方向矢量；之后针对圆心角的取值范围构建不同的具有G2连续特性的转角圆弧过渡矢量模型；再之后计算过渡误差以及曲率极值，并依据预设的近似误差约束和最大曲率限制确定转角两侧转接点的位置和过渡段长度，代入模型求解过渡曲线；从而完成一个转角的光顺过渡；重复读入数据点，依次完成所有转角的光顺过渡，并输出采用过渡曲线实现小线段间光滑衔接的加工路径。

摘要： 一种基于5次Bezier曲线的G3连续过渡曲线构造方法，它包括以下步骤：步骤一、求出原始曲线在端点处的一阶导矢和二阶导矢；步骤二、使原始曲线和过渡曲线在连接点处满足G2连续条件；步骤三、在步骤二的基础上，使原始曲线和过渡曲线在连接点处满足G3连续；步骤四、根据步骤三反算5次Bezier过渡曲线控制点；步骤五、根据步骤四中的控制顶点正算5次Bezier过渡曲线。本发明采用Bezier曲线构造过渡曲线具有易于直观地控制曲线的形状，方便交互设计的优点，并且参数个数越少，阶数越低，计算次数也就越少，在计算机中存储空间越小，本发明可用于CAD建模中过渡曲线的构造。

摘要： 一种用于设计直齿锥齿轮的齿根过渡曲线的方法，包括以下步骤：1)以直齿锥齿轮的节锥顶点为原点建立三维坐标系；2)将一已知参数的背锥与直齿锥齿轮的横截面相交；3)将背锥展开，形成扇形平面，以点O0(x0,0,0)为原点建立二维坐标系；4)计算与之间的夹角θcb；5)求解在二维坐标系中齿面曲线AB的切线、齿根圆切线及齿根过渡曲线方程；6)将二维坐标系中齿根过渡曲线上的n个点转化到三维坐标系中；7)拟合出三维坐标系中直齿锥齿轮的齿根过渡曲线，完成齿根过渡曲线的最终设计；8)根据计算得出齿根过渡区域所有点的三维坐标，然后用三维软件建立最终设计的齿根过渡曲线的三维模型。