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两种5000 m直纹曲面混合缆索悬索桥的模态特性

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铁道工程学报 2020年第11期37卷 49-55页

作者：徐文平陈凯秦韬睿袁吉汗东南大学南京210096 启迪设计集团股份有限公司苏州215021

研究目的:本文针对5000 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... 详细信息

研究目的:本文针对5000 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5000 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抛物面空间缆索悬索桥的第一阶正对称扭转频率分别为0.07988 Hz、0.19840 Hz和0.15578 Hz,扭弯比分别为1.22、2.88和2.35,颤振临界风速分别为:Vcr^p=20.83 m/s、Vcr^d=91.21 m/s、Vcr^s=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5000 m级超大跨径悬索桥开辟一条新的思路。

关键词：超大跨径悬索桥空间混合缆索直纹曲面动力模态特性抗风稳定性

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面向直纹曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化

中国机械工程 2010年第17期21卷 2083-2089页

作者：曾勇龚俊陆保印兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室兰州730050

针对复杂曲面中直纹曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化问题,由实验数据得到平面上的喷枪2D模型,推导得出圆弧面上的喷枪3D模型;提出通过最小二乘圆弧逼近直纹曲面的思想,将直纹曲面分成若干圆弧面片的组合,直纹曲面上的喷涂轨迹优化问题可... 详细信息

针对复杂曲面中直纹曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化问题,由实验数据得到平面上的喷枪2D模型,推导得出圆弧面上的喷枪3D模型;提出通过最小二乘圆弧逼近直纹曲面的思想,将直纹曲面分成若干圆弧面片的组合,直纹曲面上的喷涂轨迹优化问题可近似看作圆弧面来处理,并在每个圆弧面片上建立喷枪轨迹优化目标函数;讨论了两圆弧面片交界处的涂层厚度计算方法及喷枪轨迹优化问题。仿真实验验证了分片算法及数学模型的有效性,证明该喷枪轨迹优化方法与传统方法相比,可有效地提高曲率较大曲面的涂层均匀性,且在保证喷涂精度的前提下,有效地减少分片数。

关键词：直纹曲面喷涂机器人圆弧面轨迹优化涂层均匀性

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直纹曲面的性质及其在工程中的应用

数学的实践与认识 2008年第8期38卷 98-102页

作者：蔡国梁李玉秀王世环江苏大学理学院江苏镇江212013

由一族或几族直线所构成的曲面叫做直纹曲面.本文给出了直纹曲面的判定定理,讨论了直纹曲面的方程与直母线方程的关系.综合研究分析了直纹曲面的性质,包括直纹曲面的基本性质和特殊性质.探讨了直纹曲面在建筑工程、电力工程、通信工程... 详细信息

由一族或几族直线所构成的曲面叫做直纹曲面.本文给出了直纹曲面的判定定理,讨论了直纹曲面的方程与直母线方程的关系.综合研究分析了直纹曲面的性质,包括直纹曲面的基本性质和特殊性质.探讨了直纹曲面在建筑工程、电力工程、通信工程、水利工程和日常生活等方面的实际应用.

关键词：直纹曲面性质工程应用直母线双曲抛物面单叶双曲面

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直纹曲面类零件的CAD/CAM技术研究

制造业自动化 2013年第2期35卷 8-11页

作者：沈守国徐新成赵中华上海工程技术大学工程实训中心上海201620

针对直纹曲面类零件的广泛用途,本文基于CAD/CAM的技术方法对直纹曲面类零件的造型和制造进行了应用研究。结合叶轮这一最常见的直纹曲面类零件,详细介绍了利用UG NX和PowerMill软件运用这一技术的过程。

关键词：直纹曲面 CAD CAM 叶轮

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直纹曲面与球面曲线

直纹曲面与球面曲线

作者：翟雪东北大学

学位级别：硕士

在直纹曲面的研究中,积分不变量是很重要的一个研究方向。而目前,大家所熟知的是基于闭直纹面上的积分不变量（螺距和螺角）。本文将积分不变量的定义从闭直纹面推广至一般直纹面,讨论直纹曲面的积分不变量和曲线的即时转动轴曲面。 ... 详细信息

在直纹曲面的研究中,积分不变量是很重要的一个研究方向。而目前,大家所熟知的是基于闭直纹面上的积分不变量（螺距和螺角）。本文将积分不变量的定义从闭直纹面推广至一般直纹面,讨论直纹曲面的积分不变量和曲线的即时转动轴曲面。本文主要由两部分构成： 1.建立直纹曲面上曲线的Frenet标架,定义两个函数A（u）和μ（u）。γ（u）是影响原直纹曲面的弯曲程度的函数,μ（u）被定义为直纹面的螺距函数。在已经建立的Frenet标架的基础上,计算腰曲线a（u）的量与球面曲线b（u）的量之间的关系。 2.研究球面曲线b（u）的即时转动轴曲面r1（u,w）=b（u）+wΩ（u）,和腰曲线a（u）的即时转动轴曲面r2（u,w）=a（u）+Ω（u）.计算它们各自的基本量及它们的高斯曲率和平均曲率,并得到一些结论。

关键词：直纹曲面球面曲线积分不变量螺距函数螺角函数即时转动轴曲面

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直纹曲面与达布运动向量

直纹曲面与达布运动向量

作者：臧虎东北大学

学位级别：硕士

设直纹曲面的方程为r(u,v)=a(u)+Vb(u),其中b(u)为直母线的方向向量,a(u)为直纹曲面准线的位置向量.对于一般的直纹曲面来说,其准线的选取方法并非是唯一的,这就给研究直纹曲面的性质带来了一定的不便. 本文的第一部分利用非可展直纹曲... 详细信息

设直纹曲面的方程为r(u,v)=a(u)+Vb(u),其中b(u)为直母线的方向向量,a(u)为直纹曲面准线的位置向量.对于一般的直纹曲面来说,其准线的选取方法并非是唯一的,这就给研究直纹曲面的性质带来了一定的不便. 本文的第一部分利用非可展直纹曲面腰曲线的存在和唯一性,将腰曲线选为直纹曲面的准线,并取b(u)为单位向量,u为其弧长参数.之后,在直纹曲面上建立正交曲线网,构造了直母线的正交轨线族,并引入了正交轨线的测地曲率、测地挠率以及直母线方向向量的球曲率函数,以此为基础对直纹曲面的一些性质和不变量进行了研究. 本文的第二部分,分别给出了三类沿空间曲线运动的活动标架场,分别研究了它们对应的达布向量沿空间曲线生成的即时转动轴曲面的可展性,得到了三类即时转动轴曲面是可展曲面的充分必要条件;然后又分析了在以上即时转动轴曲面是可展曲面的条件下,曲面局部分别为柱面、锥面或切线曲面的一部分时原空间曲线的曲率和挠率所要满足的充分必要条件.

关键词：直纹曲面腰曲线正交轨线达布向量即时转动轴曲面

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直纹曲面的线切割工艺与表面粗糙度研究

直纹曲面的线切割工艺与表面粗糙度研究

作者：王雪冬燕山大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断发展,各行业中需要一些批量不大、精度要求高的空间曲面零件,仅仅依靠传统的切削方法很难满足这些零件的加工需求。在我国传统高速走丝电花线切割机床上,附加数控回转装置使工件实现转、摆联动是加工空间直纹曲面的... 详细信息

随着科学技术的不断发展,各行业中需要一些批量不大、精度要求高的空间曲面零件,仅仅依靠传统的切削方法很难满足这些零件的加工需求。在我国传统高速走丝电花线切割机床上,附加数控回转装置使工件实现转、摆联动是加工空间直纹曲面的有效方法之一。(1)根据空间直纹曲面电火花线切割加工的运动规律及加工特点,利用CAM软件五轴加工模块实现了符合线切割特点的复杂直纹曲面的识别以及刀路计算,解决了以往手工编程的难题,并对其后置处理算法进行了推导。(2)建立了极坐标加工坐标系,在该坐标系下对线切割直纹曲面的相对速度进行了分析,通过建立该坐标系通用数学模型推导了几种基本运动形式下所形成的典型直纹曲面各点的相对速度规律。(3)根据线切割加工直纹曲面的要求,设计了一种小型数控回转工作台以满足工业生产的需要,对其机械结构与控制部分进行了详细讨论。(4)利用高速走丝线切割机床进行了锥度切割实验以及平面切割实验,探究切割速度对表面粗糙度的影响;利用有限元软件,在强对流换热条件下模拟了移动热源的温度场得到了放电凹痕的大致形状,并根据模拟结果建立了其表面形貌数学模型。

关键词：电火花线切割直纹曲面计算机辅助加工数控回转台粗糙度

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共母线直纹曲面投影交线的计算与特征分析

煤矿机械 2006年第3期27卷 395-396页

作者：陈峰浙江机电职业技术学院杭州310053

讨论了共母线直纹曲面交线的解析计算,通过相贯线的投影曲线方程的建立,计算得出相关曲线方程,结合实例详细分析了投影曲线的各种形状特征,以便于图形的计算机可视化实现。

关键词：直纹曲面相贯线母线

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空间直纹曲面电火花线切割加工技术的研究

空间直纹曲面电火花线切割加工技术的研究

作者：杨楠南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文介绍了电火花线切割加工空间复杂直纹曲面的极坐标加工系统的设计与应用研究。系统分析了空间直纹曲面电火花线切割加工的运动规律;系统总结了空间直纹曲面电火花线切割加工的各种运动参数及其合成运动形式,建立了相应的运动方程;... 详细信息

本文介绍了电火花线切割加工空间复杂直纹曲面的极坐标加工系统的设计与应用研究。系统分析了空间直纹曲面电火花线切割加工的运动规律;系统总结了空间直纹曲面电火花线切割加工的各种运动参数及其合成运动形式,建立了相应的运动方程;推导出极坐标加工系统对应的系列通用数学模型,探索了空间直纹曲面电火花线切割加工运动学的内容;并在开发空间直纹曲面电火花线切割加工计算机仿真技术、CAD技术、CAPP技术、CAM技术及其一体化中的应用进行了初步研究。在理论基础上,通过对极坐标系统运动学的研究,设计出该课题研究的极坐标加工系统,可实现在极坐标加工系统中的连续旋转运动与分度运动。回转工作台纳入现有的电火花线切割机,配合原有的直线运动工作台,实现试件和电极丝一转动一移动的相对运动,最终完成复杂直纹曲面电火花线切割加工成形。此系统可以解决某些复杂空间直纹曲面的加工问题,在模具及异形零件制造中可望得到良好应用。论文最后对空间复杂直纹曲面的电火花线切割加工技术的后续研究提出了设想和展望。

关键词：电火花线切割加工运动规律数学模型直纹曲面极坐标加工系统数控回转台