浅谈《机械制图》中不同情况椭圆的画法与分析

本文分四种情况介绍了机械制图中椭圆的画法,其中有三种情况是借助圆与投影面的特殊位置关系,在投影面中的投影得出的画法,既圆的轴测图(正等测图、斜二测图)投影,和圆所在平面为投影面垂直面,另外还有一种是椭圆的通俗画法,灵活运用制图中的画图方法,开拓自己的思维,使平面到空间的思维转换更加成熟。     

通用求心法

为了画图方便,轴测投影中常用四心扁圆代替椭圆。目前常用的几种画四心扁圆方法中,有的较准确,但作图较烦;有的虽很简便,但误差较大;虽然也有些方法既简便又精确,但只能适用于某一种特定的轴测投影。至于不同的轴测投影(如正等测与正二测)四心扁圆的画法完全不同,制图者颇感不便。对于不常用的椭圆,如不平行于坐标面的圆的轴测投影、斜等测、正三测等等,还没有用四心扁圆代替的方法。     

圆在任意轴测投影中为椭圆的画法

在正轴测的图解法中,用正投影理论作出椭园的主方向和长半径大小,再用短半径变形系数与圆平面法矢变形系数的关系,作出短半径的大小。在计算法中,将投影方向与圆平面法矢作为两个矢量,用它们的数性积求短半径大小;在斜轴测的图解法中,用仿射变换作椭圆的主方向和主半径大小。在计算法中,利用椭圆性质列三个方程,求椭圆长半径R与短半径r的大小以及长轴与X轴的夹角θ。     

各种位置椭圆投影的定位及计算

一般情况下,椭圆的投影还是椭圆,但是,由于空间位置椭圆与投影面成一定的角度,经投影,椭圆长短轴的方向和大小都会发生变化,本文介绍一种利用椭圆的共轭半径求画出各种位置椭圆投影的方法。     

正轴测投影轴向变形系数的透视仿射变换法分析

利用透视仿射交换的几何方法，讨论了空间轴系当绕某一轴旋转时，另外两轴端点所形成的圆与圆的亲似图形—椭圆的几何关系，从而分析和证明了轴测投影的轴向变形系数。     

基于线线关系的正轴测投影线图研究

提出了一种从单幅正轴测投影线图求解平面立体线框的新方法。根据正轴测投影线图中隐含的直线与直线之间的相互关系建立约束方程。考虑画出隐藏线的正轴测投影线图,根据线画图中隐含的约束条件,建立一个线性系统,通过求解该线性系统,得出平面立体的三维信息。     

正等轴测投影的一种画法

提出一种全新的正等轴测投影画法,该法独特新颖,画图简单,对广告宣传绘画、计算机画正等轴测投影图有较大的实用意义。     

轴测参数图解正轴测坐标系的新方法

在正轴测投影理论中,由轴向变形系数p、q、r中的任意两个可确定轴测轴X、Y、Z 及其轴测单位i、j、k。这是图解正轴测坐标系的一种典型解法。但是至今为止,尚未见到,以一个轴向变形系数和一个轴间角(r和∠XOY或P和∠YOZ或q和∠XOZ)来图解正轴测坐标系的方法。本文提出了,在一个单位圆中,利用轨迹相交来解决这个问题的一种极为简便的图解法。实际上,这个方法也解决了在不画出椭圆的情况下,就能确定椭圆中夹角为某个角度的一对共轭直径的位置以及椭圆中任意一对共轭直径所夹角度的取值范围问题。     

一种通用的平行于坐标面圆轴测投影的简化画法

通过对正等轴测图中平行于坐标面圆的四心法作图进行分析,提出了一种简便易行的椭圆简化画法,该方法不仅只适用于正等轴测图,而且适用于任何等轴测的情况.用此种方法可解决以往需要用多种绘图方法才能解决的问题.     

轴测段投影方程组及参数分析

由沿轴测量的绘图方法建立轴测投影方程组并将其扩展,对其各种参数进行分析,提出由方程组的系数阵计算轴向变形系数、轴间角、放大倍数的公式,明确了投影方向与空间笛卡尔直角坐标系各坐标轴间的关系,投影方向与投影平面的关系以及区分正轴测投影和斜轴测投影的条件等,解决了有关轴测投影的各种参数和性质的判定问题。     

椭球投影定理

阳光照射在球面上,地面上就会出现一个椭圆的影子。本文从数学的角度研究了这种现象,并把这种研究同轴测投影的基本定理联系起来。本文的题目反映了研究结果,所得到的复数公式D~2+E~2+F~2=C~2表明了轴测投影的基本定理——波尔凯定理和高斯定理之间的代数联系。     

任意位置回转体正面斜轴测图的简易画法

根据正面斜轴测图中物体的正面次投影与其正面正投影完全相同的特点，可简化一般位置圆的正面斜轴测图的画法；画一般位置回转体的关键是画其两端的圆，依共轭直径周八段圆弧画近似椭圆，可简单画任意回转体正面斜轴测图的方法。结合一零件正面同测圆的绘制，具体介绍这种简易的画任意位置回转体正面斜轴测图的方法。     

圆锥面截交线投影特性的研究

运用解析方法对圆锥面曲线为椭圆时的投影进行了分析研究，明确了截交线投影在特殊情况下可以为圆，并确定了不同情况下截平面相对于轴线的位置。     

正轴测投影要素之解析关联

正轴测图的立体感较强,但由于画这种图时,轴测投影方向、轴向变形系数、轴间角三要素之间关系的处理比较复杂。但是没有对这三者比较系统的阐述。使得对这种轴测图缺乏比较全面的理解和把握,增加了画法繁琐程度。     

理想正轴测投影作法

首先提出了理想正轴测投影的重要性 .接着用公式法和图解法证明了作出理想正轴测投影所利用的几何机理 ,即投影线方向决定正轴测轴 (正轴测投影 )原理 .然后根据所要表达的理想效果要求 ,利用上述机理选择合适的投影线方向 ,再利用投影变换方法确定该合适的投影线方向所决定的正轴测轴 ,据此轴测轴绘制的轴测投影即为理想正轴测投影 .最后还将此原理和做法进行了推广     

试论C点的水平投影不存在

以等腰三角形ABC作为一般位置直线,由于斜边AB的位置一定,则C点以AB作为轴线作旋转运动的轨迹就是一个定圆,从而该定圆的正面投影和水平投影必然都是一个形状和位置一定的椭圆,由于C点的正面投影没有在该圆的正面投影的椭圆上,导致了没有C点的水平投影的精确解.若适当地改变C点的正面投影的位置,使C点的正面投影落在该圆的正面投影的椭圆上,才能求得C点的水平投影的一个精确解;或者改变已知条件,即△ABC只是直角三角形,而不是等腰直角三角形,这时C点的水平投影才有两个精确解.     

椭圆,椭球共轭半径投影的性质

研究了圆、圆球的一组共轭半径在另一组共轭半径上的投影性质。利用仿射变换的原理，证明了有关椭圆、椭球的一组共轭半径在组共轭半径上投影的４个性质。     

左旋和右旋偏振光判别方法研究

椭圆偏振光和圆偏振光分为左旋偏振和右旋偏振两类,通过公式推导我们给出了圆偏振光的合成条件,并且得到了平面偏振光合成椭圆偏振光时的长短轴公式,以及椭圆偏振光左旋和右旋在相位差上的判别方法。     

轴测投影参数的计算

本文通过导出一组计算轴测系统轴测投影参数的源公式,提出了多种类型轴测参数实用计算式,并用实例介绍了这套参数计算式的应用及特点。     

轴测投影的基本公式及其应用

轴测投影是画法几何学的重要组成部分,本文用解析的方法来研究一般形式的轴测投影问题,根据轴测投影系统中空间坐标系、投射方向、投影面三者之间的几何关系,推导并证明了轴测投影的基本公式,基本公式作为轴测投影基本定理（波尔克-许华尔兹定理）的数学表达式,更确切地反映了各轴测参数之间的定量关系,它在轴测投影的理论和应用方面都有重要的意义,本文在此基础上,整理出5组各类参数的计算公式,既适用于正轴测投影也适用于斜轴测投影。