空间RSSRR机构连杆曲线和曲面分析

本文利用向量矩阵法对空间RSSRR五连杆机构作了位移分析.在此基础上,分析了该机构连杆上点所描绘的曲线和点集组成的曲面,导出了它们的参数方程,利用代数几何学中的射影方法求得了在两输入杆速比为各种有理数比时连杆曲线和曲面的阶数.     

R2,1中曲面的伪球线汇

线汇通过线产生于曲面间变换的经典方法中.如果保留原始一些曲面的几何性质,这些转变是特别有趣的.线汇的两个参数族作为线空间的的曲面来研究.利用活动标架来研究线汇,给出了3维闵氏空间R2,1中常Gauss曲率曲面间统一的Backlund变换和Bianchi's置换定理的证明.最后,利用定理的结果构造了一些伪球曲面.     

例析平面方程的几种解法

平面方程可以分为的五种情形,即点法式、一般式、三点式、截距式和法线式,常用的是点法式、一般式.知道平面上的一个已知点和它的一个法向量,就可以确定这个平面.对平面的法向量,只要与这个平面垂直的任何非零向量都可作为该平面的法向量.法向量不惟一,但它们彼此平行.法向量常用向量的代数运算求得.找出法向量和找出平面上的点求出平面方程,是求平面方程的主要方法之一.着重研究用点法式和一般式求平面方程Ax＋By＋Cz＋D=0,并探索在平面的一般方程中,待定系数A、B、C、D分别为零或不为零时的一些特殊平面方程及位置特征.     

曲面上两相离曲线段的光滑过渡曲线

光滑曲面上的曲线造型是CAGD的一个新的研究方向,本文提出了曲面上两相离曲线的光滑过渡曲线的构造方法.基本思想是:将两分离曲线段的端点及切向量、曲率向量投影到平面,在平面上构造插值于投影点及切向量、曲率向量的G1和G2连续插值曲线,该插值曲线的投影柱面与曲面的交线就是连接两给定曲线段的光滑曲线.图例显示该方法具有满意的效果.     

空间曲线段的定比分点公式

给出了空间曲线段的基于弧长的定比分点公式,从而把直线段的定比分点公式推广到了空间曲线段.特别地,对具有定长切向量的空间曲线段的定比分点进行讨论,得到了很理想的结果.     

关于彭莱相对挠率定理的推广

本文目的在于将通常空间的彭莱相对挠率的公式推广于欧氏四维空间。 1)用四维空间向量外积概念,求出超曲面上短程线的第一,二,三曲率如下:其中符每表输换和 2)应用动标形理论:我们求得超曲面上曲线的伏热勒标形和标形同达尔布标形之间的关系,复应用1)之结果导出最后的推广公式如下:     

三维曲线轨迹插补的研究

为了实现数控机床空间三维曲线轨迹插补,提出了两种高效准确的插补算法.隐式方程曲面交线采用进给选择原理的插补算法;参数方程空间曲线采用小直线段逼近的插补算法.仿真实验表明,这两种方法对插补空间曲线具有高效的优点.     

C~2光滑插值曲面片

本文给出一种构造C~2光滑参数三角曲面片的方法,所生成的三角曲面片插值空间R~3中的三个已知点,并以这些点处的已知法向量为三角曲面片在相应点处切平面的法向量。在本文给出的方法中,需要的所有Bezier点均可通过简单的代数显式公式求出,并且Bezier点的个数被减少,为在微机上产生复杂插值曲面打下了较好的基础。     

利用科达齐—迈因纳尔迪公式推导极小曲面的几个性质和性质的应用

<正> 在微分几何中,一个曲面如果它每点处的平均曲率H=0,便称为极小曲面。可以证明,以空间闭曲线为边界的曲面域中,面积最小的曲面,必是极小曲面。它的实际模型是将在空间中弯曲的铝丝浸入肥皂溶液中,取出时所得的皂膜曲面。本文拟从科达齐—迈因纳尔迪(Codazzi—Mainardi)公式出发,讨论极小曲面的几个性质。并应用这些性质,用观察法和试算,构造出几个极小曲面的方程。     

曲面上曲线为短程线的必要条件的证明方法

考虑曲面上的短程线的性质问题,运用曲面上曲线的向量表示和弧长公式,由直接的变分方法,给出了曲面上曲线为短程线时所满足的微分方程．     

双曲空间中的Crofton公式

欧氏平面的Crofton公式揭示了过一条平面曲线上所有点的直线测度与曲线长度之间的关系,从而给出了一种求平面曲线弧长的近似方法.研究了n维实双曲空间中关于任意一条参数曲线段的Crofton公式.首先,将n维实双曲空间Hn+(-1)视为n+1维Minkowski空间Rn1+1中全体h-单位类时向量的集合.然后,利用n维定向线性子空间与其h-单位法向量的一一对应关系,把Hn+(-1)中的n-1维完备全测地超平面的集合转换成Rn1+1中h-单位类空向量的集合.最后,通过计算所有与一条空间曲线相交的双曲超平面的h-单位法向量所构成的集合的不变测度,得到n维实双曲空间中关于任意一条参数曲线段的Crofton公式.     

三维Minkowski空间中的极小类时曲面

讨论三维Minkowski空间L~3={R~3:dx~2-dy~2-dz~2}中的平均曲率向量为零的类时曲面,给出了此种曲面的表示公式及实例。     

曲面正交网下测地曲率和高斯曲率的计算公式的推导方法

考虑曲面正交网下曲线的测地曲率的计算公式的推导问题,运用向量的表示,给出了直接推导过程.简化了高斯曲率是内蕴量的Brioschi公式的推导方法;在正交曲线坐标网下,指明了高斯曲率简化公式的推导来源与测地曲率的关系.     

参数曲线、曲面的拟合及其拼接

在计算机辅助设计中,复杂模型的建立,需要依靠曲线与曲面技术。对于一些规则曲线,应用函数或参数方程,在计算机上能很容易地求得曲线上足够多的点的坐标,连接这些点形成近似光滑的曲线。而对于那些不规则的曲线和曲面,则要采用较为复杂的技术,曲线和曲面都是点的集合,曲线由点连接而成,曲面由曲线构成,如果用人工的     

一类曲线、曲面积分方法的探讨

如果已知空间曲线或曲面的参数方程可用公式计算,但对于那些用参数形式表示比较困难,且不易计算的曲线或曲面,公式就失去了意义.这里介绍一种用正交变换,将光滑曲线或曲面化为可积的曲线或曲面的方法,并且这种方法较为简便.     

“对称点”的求解及应用

根据不同条件下“对称点”的性质,推导出了求解对称点的一般公式。从动点的观点出发,又获得了对称图形(曲线、曲面)的方程及反函数的求解方法。     

基于等矩策略的自由曲面测量方法误差分析

针对数字化测量环境中自由曲面测量点的分布问题,首先提出了2点要求:曲率自适应性和分段点之间保持间距.据此提出一类曲率自适应度可控的布点策略,称之为等矩法布点策略.这种策略是指任意相邻3个分段点组成的曲线段中,其左右两曲线段对中间分段点的质量矩大小相等.等矩法的矩次越高,曲率自适应度越小.最后通过2个算例,分析了等矩法的曲率自适应度与测量方法误差之间的关系.以正弦函数为算例,通过计算得出:当采用等4.5次矩布点时,测量方法误差取到最小;另以样条曲线为算例,计算得出满足最小测量方法误差的布点策略为均布.     

曲线的主法线曲面

在三维欧氏空间中,作为特殊曲线,Mannheim曲线、Bertrand曲线以及一般螺线具有良好的几何和代数性质.讨论了三维欧氏空间中特殊曲线的主法线曲面.根据渐近曲线的方程,具体给出主法线曲面的一族非直线的渐近曲线.再根据平均曲率、高斯曲率及主曲率函数,能得到曲线的主法线曲面的极小轨迹、常高斯曲率曲线及两个主曲率函数之比为常数的曲线.还给出曲面上测地线和腰曲线的性质.     

一般旋转曲面的求积公式及其应用

首先给出空间简单光滑曲线在参数方程下绕空间直线旋转所得到的旋转曲面面积以及围成立体的体积公式,又作为特例给出了空间曲线在一般方程下绕空间直线及坐标轴旋转所得到的旋转曲面面积及围成立体的体积公式,同时作为特例也得到了平面曲线绕空间直线及坐标轴旋转分别所得到的旋转曲面面积和围成立体的体积求法,从而,可应用公式进行有关的计算.     

固定边界的曲面中面积最小曲面的必要条件

考虑固定边界的曲面中面积最小曲面的必要条件的证明方法问题.在三维欧氏空间中,给定边界的闭曲面中面积最小的曲面,其平均曲率一定为零.采用直接的曲面向量方程的扰动方法,给出了固定边界面积最小曲面的必要条件的证明过程.