两个平行轴圆锥的相交线分析

两个平行轴圆锥的相交线分析

一、轴线平行的两圆锥相贯线分析(论文文献综述)

崔杰[1](2019)在《沥青混凝土智能装车作业模式研究》文中研究说明随着我国公路建设浪潮的兴起,加大了对沥青混凝土的需求量,在高等级路面中的需求尤为明显。作为生产沥青混凝土的搅拌设备,其性能影响着沥青混凝土的质量和产量,而在目前搅拌站中,多为人工逐堆装车,人工装车存在装车效率低、装车作业环境差和工作人员重复劳动强度大等问题。为了提高搅拌站沥青混凝土的装车自动化水平和智能化程度,本文提出沥青混凝土智能装车作业模式研究,为沥青混凝土的智能装车提供模型基础。首先,论文综合分析了实际生产中沥青混凝土装车作业过程的特点,对现场实际卸料装车作业情况进行了模拟,确定了试验所需的装置和机构,详细介绍了各部分的试验装置。其次,为得到实际试验中车厢尺寸和料堆数据,对工业相机进行标定,确定了空间平面坐标与像素坐标之间的关系。为得到装车料堆曲面近似替代料堆形态,先对料堆边缘点采用直接取点和图像处理方法,图像处理中依次采用同态滤波、二值化和边缘提取处理的方法来处理采集到的料堆图像;进而对所得到料堆边缘点,分别采用两相交直线、二次多项式曲线、正弦曲线和高斯曲线拟合料堆曲线,经比较,选用两相交直线转换后的圆锥曲面来近似料堆形态。然后,为建立装车料堆模型,对装车采用数学积分求和方法对料堆的理论体积进行计算,并针对特定的车厢尺寸建立料堆模型:料堆体积与高度满足一元二次关系,并通过试验对所建立模型进行了修正。最后,为验证所建装车料堆模型的可行性,先根据料堆体积与卸料流量和料门开闭时间之间、卸料流量与料堆高度之间的关系,确定料堆高度与料门开闭时间的装车试验模型;进而设计装车试验方案,确定装车工作流程和试验步骤,并经试验确定了料门的平均流量;进行智能装车试验,试验结果表明,料门开闭时间误差控制在2秒内,验证了在两种不同工况下所建模型的合理性。

董本志[2](2010)在《管件带坡口相贯线数控切割建模与仿真研究》文中提出近年来,随着我国钢结构应用的日益广泛,具有带坡口相贯线一次切割成型能力的5轴联动以上数控切割机逐渐开始应用。由于加工轨迹编程等工艺环节非常复杂,此类设备均需配备专用的辅助软件。目前,虽然有极少数国内企业能够制造此类设备,但和国外相比还存在较大差距,数控切割设备配套软件技术水平的落后是一个重要制约因素。因此,本文针对实际工程应用中最为普遍的圆管、圆锥管和方管间相贯问题,展开了对自动编程、自动后处理、仿真校验和虚拟训练技术的研究工作。为使研究结果更具有普适性,本文基于一种功能全面的六轴龙门式数控切割机模型进行研究。通过对圆管、圆锥管和方管带坡口相贯线切割过程进行运动分解,确定了切割不同类型管件时所需的联动轴,建立了各联动轴间的运动速度数学约束模型。在此基础上,根据管件轮廓特点和相贯线切割轨迹的空间直线拟合需求,提出了一种便于计算机求解的相贯线计算方法。该方法首先为主管和支管建立各自的坐标系,并分别建立参数式方程;然后根据两者坐标系之间的位置关系建立支管坐标系到主管坐标系的坐标变换矩阵,利用坐标变换方法将支管参数方程映射到主管坐标系中以求解主管上的相贯线切割轨迹;最后再将求得的轨迹进行逆变换,从而得到支管上的相贯线轨迹。利用该方法,建立了方管与方管、方管与圆锥管、方管与圆管、圆锥管与圆锥管、圆管与圆锥管、圆管与圆管相贯时的相贯线数学模型。对管件切割误差的构成进行了详细分析,建立了误差补偿模型。针对其中的安装误差和轮廓误差补偿问题,提出一种利用双目机器视觉技术进行误差获取的方法,对误差获取装置的构成和工作原理进行了说明,给出了根据连续捕获的图像重建钢管三维轮廓的算法,通过调整图像采集间隔,可方便的实现根据加工需要动态调整误差补偿精度的目的。研究了数控相贯线切割机仿真模块的构成,根据功能分析将虚拟仿真模块划分为虚拟机床、虚拟执行器和虚拟切割效果分析器三个主要组成部分。提出了一种快速搭建平台无关的虚拟相贯线切割机床的方法;给出了利用正规文法和上下文无关文法描述数控代码语法规则,进而根据文法编写数控代码译码程序的具体过程;探讨了虚拟运动控制器的构成和工作机制,用以使仿真切割过程与实际切割过程更为贴近;建立了虚拟割炬和风线的位姿计算模型,给出了在设置割缝误差补偿功能时的虚拟割缝的计算方法和图形绘制算法。研究了在采用火焰切割工艺时,提高切割仿真过程真实感的方法,根据对实际割焰的化学分析,建立了割焰的仿真模型,给出了采用粒子系统实现割焰视觉特效的方法,并对燃渣飞溅效果的产生方法进行了初步探讨。上述研究工作构成了比较完整的用于开发多轴数控相贯线切割机专用配套软件的技术链条。对本文工作进行进一步的深入研究和完善,可以大幅缩小我国数控相贯线切割机和国外产品在软件技术方面的差距。

朱伟东[3](2007)在《反求工程中基于几何约束的模型重建理论及应用研究》文中指出作为先进制造技术的一个重要组成部分,反求工程已从最初的原型复制技术逐步发展成为支持产品创新设计和新产品开发的重要技术手段。与这一趋势相对应,反求工程重建的CAD模型已不再是传统的实体模型,而是更具创新设计能力、支持产品全生命周期的特征模型。在面向特征造型的反求工程技术背景下,本文研究基于几何约束的曲线曲面模型重建理论和方法。解析曲线曲面(直线、圆弧、平面、圆柱面、球面等)和自由曲线曲面(样条曲线、四边域样条曲面)常见于工业产品的几何外形中,本文研究这些曲线曲面在局部几何约束条件下的重建问题。文中讨论曲线曲面的表达形式,给出曲线曲面用于拟合的目标函数和曲线曲面之间各种几何约束的代数表达式。分析各曲线曲面的目标函数在数值优化中的稳定性问题,阐述应用相似变换改善稳定性的可行性和具体方法。对称是工业产品几何形状的一项重要性质,重建对称模型的关键是对称约束的处理。对称约束是整体几何约束,难以用少数几个代数方程表达,其处理方式不同于局部几何约束。对于解析曲线曲面对称模型的重建,采用二维和三维空间各种常见对称形式的显式表达,推导数据点到对称模型的距离函数,进而导出用于最小二乘拟合的目标函数,并讨论对称变换参数初值的获取方法。对于B样条表达的自由曲线曲面对称模型的重建,基于从点云提取的对称轴或对称平面,给出B样条曲线曲面对称节点矢量的构造方法,并推导控制顶点的对称约束方程,用拉格朗日乘子法求解对称约束下的B样条曲线曲面拟合问题。任意边域曲面填充有时会出现于反求工程复杂CAD模型重建中,基于边界条件的离散化处理和裁剪B样条曲面模型,本文给出一种实用的任意边域曲面填充方法。对复杂边界条件离散化处理中需要遵循的准则作较为详细的讨论,并给出任意边域曲面填充的数学模型及其求解方法。介绍反求工程CAD建模软件RE-SOFT中几何约束的处理模块及其实现方法,并给出部分数据结构的伪代码。最后以工业汽轮机叶片的反求建模为例,展示应用RE-SOFT并结合商业CAD建模软件进行反求建模的基本方法。

杨绪利[4](2005)在《圆锥截交线的形状及投影分析》文中研究说明圆锥面是工程上常遇到的曲面,其截交线在工程上非常广泛。利用射影几何和解析几何的原理对圆锥截交线进行了完整的分析,对特殊位置截平面与一般位置截平面产生的截交线的形状进行了几何证明,为截交线的形状判别与绘制提供了理论依据。

李茶青,魏恩甲,何自立,樊强[5](2004)在《两圆锥相贯的形数分析》文中提出运用平面解析几何及工程图学理论对两圆锥相贯进行了形数分析,给出了相贯线上特殊点(最右点或最左点)的作图方法。

王薇,金玲[6](2002)在《拓扑变换在画法几何中的应用》文中认为对拓扑变换的作图原理进行了论述 ,对三种拓扑变换方法给出了证明 ,并举例说明几种变换方法在解决画法几何中不规则曲面间定位问题中的应用

王薇[7](2001)在《轴线平行的两圆锥相贯线分析》文中提出对轴线平行的两圆锥相贯线的投影及空间形状进行了分析、论证,得出轴线平行的两圆锥相贯时相贯线的特殊情况,即相贯线为平面曲线———双曲线,作为对已有几种相贯线特殊情况的补充。

Liu Jihai (Teaching and Research Section of Basic Subject)[8](1998)在《圆柱面与圆锥面相贯线的数学模型》文中研究指明应用空间解析几何和画法几何的理论,建立了圆柱面与圆锥面相贯线的数学模型.

凌可方[9](1993)在《辅助线法求作两曲面体的相贯线》文中进行了进一步梳理求作两曲面体相交的相贯线,一般采用三面共点原理的辅助面法,本文提出,当一个曲面立体具有积聚性时,可利用积聚投影的特性,以辅助线代替辅助平面求作相贯线,使作图简化,以正放或斜放圆柱体与圆锥体相交为例进行了分析,介绍了辅助线法的基本方法。

二、轴线平行的两圆锥相贯线分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、轴线平行的两圆锥相贯线分析(论文提纲范文)

(1)沥青混凝土智能装车作业模式研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 相关理论及技术研究现状
        1.2.1 散料装车作业国内外研究现状
        1.2.2 散料料堆研究与体积计算的模型研究
    1.3 论文研究内容及结构安排
第二章 沥青混凝土装车系统试验装置
    2.1 搅拌站实际作业工况分析
    2.2 装车系统试验装置介绍
        2.2.1 工业相机和光学镜头
        2.2.2 照明方案和光源选择
        2.2.3 卸料和料车移动机构
        2.2.4 相机和光源安装方式
    2.3 系统软件
    2.4 本章小结
第三章 装车料堆曲面研究
    3.1 工业相机标定
        3.1.1 标定方法
        3.1.2 标定试验
    3.2 料堆装车图像采集
    3.3 料堆图像的算法处理研究
        3.3.1 料堆轮廓的边缘提取
        3.3.2 料堆轮廓的图像处理方法
    3.4 料堆拟合曲面的选择
    3.5 本章小结
第四章 装车料堆模型的建立与修正
    4.1 料堆相关理论研究
    4.2 作业工况分析与划分
    4.3 料堆理论体积计算
        4.3.1 工况一料堆体积计算
        4.3.2 工况二料堆体积计算
    4.4 装车料堆模型建立
        4.4.1 工况一料堆模型
        4.4.2 工况二料堆模型
    4.5 本章小结
第五章 沥青混凝土装车试验研究
    5.1 装车试验模型
    5.2 装车试验方案设计
    5.3 自动装车试验
        5.3.1 自动装车试验-工况一
        5.3.2 自动装车试验-工况二
    5.4 试验结果分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(2)管件带坡口相贯线数控切割建模与仿真研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 带坡口相贯线切割工艺的发展历程
        1.2.1 手工加工方式
        1.2.2 半自动加工方式
        1.2.3 全自动一次成型方式
    1.3 相贯线切割轨迹建模技术现状
        1.3.1 手工放样
        1.3.2 计算机放样
        1.3.3 数控切割轨迹建模
    1.4 切割误差补偿技术现状
        1.4.1 示教再现法
        1.4.2 实时高度跟踪法
    1.5 数控加工仿真技术现状
        1.5.1 基本仿真建模方法
        1.5.2 平台相关的数控仿真方法
        1.5.3 平台无关的数控仿真方法
        1.5.4 增强现实技术
    1.6 数控切割机的相关研究存在的主要问题
    1.7 本研究论文的来源及主要研究内容
        1.7.1 论文来源
        1.7.2 主要研究内容
2 相贯线切割机运动分析及运动模型建立
    2.1 圆管和圆锥管相贯线切割运动数学模型
        2.1.1 运动分析
        2.1.2 运动速度模型
    2.2 方管相贯线切割运动数学模型
        2.2.1 运动分析
        2.2.2 运动速度模型
    2.3 本章小结
3 空间相贯线种类和数学描述
    3.1 常见的相贯线种类
    3.2 方管与方管相贯的数学模型
    3.3 方管与圆锥管相贯的数学模型
    3.4 方管与圆管相贯的数学模型
    3.5 圆锥管与圆锥管相贯的数学模型
    3.6 圆管与圆锥管相贯的数学模型
    3.7 圆管与圆管相贯的数学模型
    3.8 本章小结
4 相贯线坡口向量计算模型
    4.1 坡口研究中的参数定义
    4.2 定点坡口的数学模型
        4.2.1 坡口角的求解
        4.2.2 理论切割角和实际切割角求解
        4.2.3 坡口向量的求解
        4.2.4 法平面和轴剖面夹角的求解
    4.3 定角度坡口的数学模型
        4.3.1 理论切割角和实际切割角的求解
        4.3.2 坡口向量的求解
    4.4 本章小结
5 相贯线加工误差的影响因素及补偿方法
    5.1 圆管和圆锥管相贯线切割的误差影响因素
        5.1.1 钢管制造误差
        5.1.2 钢管安装误差
        5.1.3 机械系统误差
        5.1.4 弦截误差
    5.2 方管相贯线切割的误差影响因素
        5.2.1 钢管制造误差
        5.2.2 钢管安装误差
        5.2.3 机械系统误差
        5.2.4 插补误差
    5.3 误差的机器视觉获取方法
        5.3.1 机器视觉应用概述
        5.3.2 误差的机器视觉获取原理和流程
        5.3.3 摄像机内参数标定
        5.3.4 钢管图像的采集
        5.3.5 图像边缘点的提取及坐标系的转换
        5.3.6 钢管边缘点的三维重建
    5.4 本章小结
6 虚拟切割仿真关键技术
    6.1 仿真系统的结构和设计流程
    6.2 虚拟机械系统建模
        6.2.1 建模流程
        6.2.2 OpenGL显示列表技术
        6.2.3 虚拟机床模型显示列表的生成
        6.2.4 虚拟火焰切割机床的装配
    6.3 虚拟执行器的设计
        6.3.1 数控代码译码器
        6.3.2 虚拟运动控制器
    6.4 虚拟切割效果分析器
        6.4.1 割缝的计算流程
        6.4.2 风线位姿的计算
        6.4.3 被割件的数学表示
        6.4.4 切割轨迹的计算
        6.4.5 割缝数据结构
        6.4.6 割缝的绘制算法
        6.4.7 切割过程的动态仿真
    6.5 割焰视觉特效生成技术
        6.5.1 粒子系统
        6.5.2 割焰的形态模型
        6.5.3 割焰的绘制流程
        6.5.4 基于OpenGL的割焰绘制方法
        6.5.5 燃渣飞溅仿真效果模型
    6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(3)反求工程中基于几何约束的模型重建理论及应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 反求工程简介
        1.1.2 反求工程与新产品开发
        1.1.3 反求工程的发展现状
    1.2 用于形状复制的曲面模型重建技术
        1.2.1 点造型
        1.2.2 三角片模型
        1.2.3 三角Bézier曲面模型
        1.2.4 矩形域曲面模型
        1.2.5 其他曲面重建技术
    1.3 基于几何特征与几何约束的曲面模型重建
        1.3.1 适合于重建过程的曲面模型
        1.3.2 几何特征在曲面重建中的应用
        1.3.3 参数化设计中的几何约束及其求解
        1.3.4 局部几何约束在模型重建中的应用
        1.3.5 整体几何约束在模型重建中的应用
        1.3.6 应用先验信息进行模型重建的优势
    1.4 本文研究的背景及主要内容
        1.4.1 本文的研究背景
        1.4.2 主要研究内容
第二章 局部几何约束下的二维曲线重建技术
    2.1 引言
    2.2 曲线特征的识别与几何约束的施加
        2.2.1 曲线几何特征的识别
        2.2.2 曲线段之间几何约束
    2.3 几何约束下的曲线拟合
        2.3.1 曲线特征的表达及其最小二乘拟合的目标函数
        2.3.2 几何约束的表达
        2.3.3 带约束曲线整体拟合的数学模型
        2.3.4 带约束拟合问题求解方法的数值稳定性分析
        2.3.5 带约束拟合问题求解方法的改进
    2.4 实例分析
        2.4.1 典型机械零件的轮廓线仿真实例
        2.4.2 水上摩托艇轮廓线
        2.4.3 一个壳状零件轮廓线
        2.4.4 航空发动机叶片叶型线
    2.5 小结
第三章 局部几何约束下的曲面模型重建
    3.1 引言
    3.2 几何约束的类型及施加
    3.3 曲面特征的表达及其最小二乘拟合的目标函数
        3.3.1 平面的表达及最小二乘拟合的目标函数
        3.3.2 球面的表达及最小二乘拟合的目标函数
        3.3.3 圆柱面的表达及最小二乘拟合的目标函数
        3.3.4 圆锥面的表达及最小二乘拟合的目标函数
        3.3.5 自由曲面的表达及最小二乘拟合的目标函数
    3.4 几何约束的表达
    3.5 几何约束下的曲面整体拟合的数学模型及求解
        3.5.1 几何约束下的曲面整体拟合的数学模型
        3.5.2 目标函数求解时的数值稳定性分析
        3.5.3 应用相似变换改善代数距离的数值稳定性
    3.6 实例分析
        3.6.1 一个典型机械零件表面的重建
        3.6.2 卫生洁具部分曲面重建
        3.6.3 计算机显示器侧面重建
        3.6.4 流量计零件曲面重建
    3.7 小结
第四章 对称约束下的解析曲线曲面模型的重建
    4.1 引言
        4.1.1 对称简介
        4.1.2 对称在CAD用的应用
    4.2 重建对称解析曲线曲面模型的基本思想
    4.3 对称模型的显式表达
        4.3.1 二维平面上的平移对称
        4.3.2 二维平面上的反射对称
        4.3.3 二维平面上的旋转对称
        4.3.4 三维空间中的平移对称
        4.3.5 三维空间中的反射对称
    4.4 数据点到显式表达的对称模型的距离函数
        4.4.1 基础部分的数据点到对称模型的距离函数
        4.4.2 对称部分的数据点到对称模型的距离函数
    4.5 对称模型变量之间的约束方程
    4.6 对称变换参数的初值
    4.7 实例分析
        4.7.1 二维平移对称
        4.7.2 二维反射对称─涡轮叶片模型
        4.7.3 二维旋转对称─花键模型
        4.7.4 三维平移对称模型─涡轮叶片的内部冷却孔
        4.7.5 三维反射对称
    4.8 小结
第五章 对称约束下的自由曲线曲面模型的重建
    5.1 引言
    5.2 基于点云的对称面提取
        5.2.1 点云对称性定义及对称面提取原理
        5.2.2 对称面提取算法实现步骤
        5.2.3 优化对称面的计算
    5.3 对称自由曲线重建
    5.4 对称自由曲面重建
    5.5 实现及实例分析
        5.5.1 从点云提取对称平面的实例
        5.5.2 对称自由曲线重建的实例
        5.5.3 对称自由曲面重建的实例
    5.6 小结
第六章 基于离散边界约束条件的任意边域曲面填充
    6.1 引言
    6.2 边界条件的离散处理
    6.3 任意边域填充问题的数学描述及求解
        6.3.1 目标函数的组成及其求解
        6.3.2 任意边域曲面重建的迭代过程
    6.4 实例分析
        6.4.1 模拟数据实例
        6.4.2 卫生洁具零件部分曲面建模实例
    6.5 小结
第七章 反求工程软件RE-SOFT中约束处理模块的实现及其应用
    7.1 RE-SOFT软件简介
    7.2 几何约束处理模块的实现
        7.2.1 二维几何约束的处理
        7.2.2 三维几何约束的处理
        7.2.3 有关自由形状反射对称约束、离散边界约束的处理
    7.3 产品建模应用实例
    7.4 小结
第八章 结论与展望
    8.1 总结
    8.2 展望
附录
参考文献
论文与项目
致谢

(4)圆锥截交线的形状及投影分析(论文提纲范文)

1 圆锥截交线的形状判断
    1.1 特殊位置截平面截切
    1.2 一般位置截平面截切
    1.3 在投影图上如何判断曲线类型
2 截交线为椭圆的几何证明
    2.1 按椭圆定义证
    2.2 按椭圆的离心率证
    2.3 按投影方法证
3 结束语

(6)拓扑变换在画法几何中的应用(论文提纲范文)

0 引言
1 拓扑变换的作图原理
2 常用的几种拓扑变换方法
    2.1 平行投射
    2.2 曲面直接变形
    2.3 锥面及平面折射
3 应用举例
    3.1 求一般环面与柱面的交线。
    3.2 求椭圆抛物面与圆柱斜螺旋面的交线。

四、轴线平行的两圆锥相贯线分析(论文参考文献)

  • [1]沥青混凝土智能装车作业模式研究[D]. 崔杰. 长安大学, 2019(12)
  • [2]管件带坡口相贯线数控切割建模与仿真研究[D]. 董本志. 东北林业大学, 2010(10)
  • [3]反求工程中基于几何约束的模型重建理论及应用研究[D]. 朱伟东. 浙江大学, 2007(05)
  • [4]圆锥截交线的形状及投影分析[J]. 杨绪利. 东华大学学报(自然科学版), 2005(04)
  • [5]两圆锥相贯的形数分析[J]. 李茶青,魏恩甲,何自立,樊强. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2004(06)
  • [6]拓扑变换在画法几何中的应用[J]. 王薇,金玲. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版), 2002(05)
  • [7]轴线平行的两圆锥相贯线分析[J]. 王薇. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版), 2001(04)
  • [8]圆柱面与圆锥面相贯线的数学模型[J]. Liu Jihai (Teaching and Research Section of Basic Subject). 天津城市建设学院学报, 1998(03)
  • [9]辅助线法求作两曲面体的相贯线[J]. 凌可方. 佛山大学学报, 1993(02)

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两个平行轴圆锥的相交线分析
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