在CATIA中实现道路缓和曲线的方法

1. 缓和曲线的概念

缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。相关规范规定，缓和曲线采用回旋线，其基本公式为：

式中：

——回旋线上某点的曲率半径(m)；

——回旋线上某点到原点的曲线长(m)；

——回旋线参数。

在缓和曲线的终点处，，，则上式可写作：

则参数

其中：

——回旋线所连接的圆曲线半径(m)；

——回旋线型的缓和曲线长度(m)；

以ZH点为坐标原点，直线方向为坐标x轴，圆心所在方向为Y轴，建立如下图所示坐标系：

缓和曲线示意

则缓和曲线的参数方程可表达为：

其中表示缓和曲线上相应点对应的曲线长度。

2. 已知ZH点的缓和曲线的实现

由缓和曲线的参数方程可知，在XOY平面内，缓和曲线上某点的X、Y坐标，均是其长度参数的函数，因此可通过混合曲线的方式实现缓和曲线。流程如下：

1) 定义参数和，分别表示缓和曲线长度和圆曲线半径值；

2) 以原点为第一点，Z轴正向做长度为的直线；

3) 定义法则和法则；

4) 在ZOX平面内，利用法则1生成平行曲线；

5) 在YOZ平面内，利用法则2生成平行曲线；

6) 通过两个平行曲线生成混合曲线；

7) 将混合曲线向XOY平面内投影，投影曲线即为所求缓和曲线。

缓和曲线的CATIA实现

上述为已知HZ点、缓和曲线长度和圆曲线半径，建立缓和曲线的过程。由于缓和曲线的参数方程仅取展开级数公式的前两项，因此所得到的曲线与理论曲线存在一定的误差。以曲线长度为例，误差统计如下：

		缓和曲线长度(m)
		20	25	35	45	50	70
曲线半径（m）	60	0.3	0.8	4.5	15.9	27.0	143.8
	80	0.1	0.3	1.4	5.1	8.6	46.1
	100	0.0	0.1	0.6	2.1	3.5	19.0
	150	0.0	0.0	0.1	0.4	0.7	3.8
	200			0.0	0.1	0.2	1.2
	300					0.0	0.2
	500					0.0	0.0

缓和曲线长度与理论值偏差（mm）

3. Z两条直线间的缓和曲线实现

在道路的平曲线设计时，往往仅知直线和转点，此时需根据圆曲线半径和缓和曲线长度求ZH点位置。首先应求得ZH点的位置，如下图所示：

平曲线要素示意

其中曲线的内移距p 和切线增长q如下式：

由上式则可计算缓和曲线段的切线长度。在CATIA软件中，可直接对相交直线倒圆弧，因此只需要计算切线增长q即可。

在平曲线上利用两根直线实现缓和曲线和圆曲线的过程如下：

1) 根据曲线要素计算HZ点；

2) 建立局部坐标系：HZ点为原点，直线1为X轴，两根直线的交点为X轴正向；水平面为Z轴，正向根据Y轴确定；Y轴正向位于直线2方向。

3) 根据曲线要素定义缓和曲线1，标注HY点；

4) 按照上述构成定义缓和曲线2；标注YH点；

5) 过HY点、YH点及圆曲线半径值做圆曲线；

实现的曲线

转载于:https://www.cnblogs.com/DSBIMbyLincoln/p/10527461.html

在CATIA中实现道路缓和曲线的方法相关推荐

python绘制缓和曲线_在cad中画缓和曲线的绘制方法
缓和曲线具有以下作用:曲率连续变化,便于车辆遵循:离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适:超高横坡度及加宽逐渐变化,行车更加稳定:与圆曲线配合,增加线形美观.故,缓和曲线在公路.桥梁.铁路及高速铁路中广泛采 ...
python绘制缓和曲线_CAD中缓和曲线的画法 - AutoCAD基础应用 - CAD论坛 - 明经CAD社区 - Powered by Discuz!...
在AutoCAD中缓和曲线的几种画法,其实在AutoCAD中,想要画出缓和的曲线是一项比较困难的工作,目前常见的画法可以分为以下的这几种: 1.AutoLISP程序法,使用这个方法要求用户掌握已知的曲 ...
缓和曲线计算机编程,关于卡西欧fx-4850计算器--“缓和曲线计算”程序中的一些问题，请...
该楼层疑似违规已被系统折叠隐藏此楼查看此楼程序名:ZOU BIAO M"JD":G"J(X)":D"J(Y)":F:R:A"J ...
【自动驾驶】缓和曲线---clothoid回旋曲线
转载自:https://blog.csdn.net/u010241908/article/details/123046783 仅作学习记录缓和曲线由于直线与圆曲线间存在曲率半径的突变,圆曲线半径越 ...
缓和曲线段长度的计算分析
缓和曲线段长度的计算分析在道路线形设计的过程中,缓和曲线占据着非常重要的角色,如何科学合理的设置其长度是很多路线设计者一个很关心的问题.本文中将讲述计算缓和曲线长度的具体方法. 关键词:超高缓和 ...
cass生成曲线要素_使用CASS6_0获取道路平曲线测设元素的解决方案
05 Solution for Setting 2 out E lements on H orizontal R oad Curve with CASS6. 0 QIN H ui ( Departme ...
缓和曲线01——缓和曲线概论
查看全文 http://www.taodudu.cc/news/show-3495651.html 相关文章: 缓和曲线06七次四项式缓和曲线05五次抛物线 C++员工考勤管理系统缓和曲线03三次 ...
lisp 非对称缓和曲线_利用AutoLISP语言绘制带缓和曲线的铁路曲线平面图
利用 AutoLISP 语言绘制带缓和曲线的铁路曲线平面图 [ 摘要 ] 通过 AutoLISP 编程方法的剖析 , 探讨了基于 Visual LISP(VLISP) 编程软件环境下 , 利用 Aut ...
lisp 非对称缓和曲线_CAD画缓和曲线lisp程序
CAD中画缓和曲线,首先复制本文☆后面的源程序保存至cad安装目录的SUPPORT文件夹,保存类型为.lsp 可以随便复制一个SUPPORT 文件夹内的lsp文件,然后替换本文的程序.打开CAD后,输 ...
catia中画螺杆螺纹
在catia中画一个能看得见的螺纹螺杆 1.首先新建一个part,然后选择xy平面,画一个直径为20mm的圆,之后拉伸30mm,如下图所示 2.选择yz平面或者xz平面进入草图,选择通过单击创建点,退 ...

在CATIA中实现道路缓和曲线的方法

在CATIA中实现道路缓和曲线的方法相关推荐

最新文章

热门文章