风螺旋的精确验证

昨天我们提到风螺旋在验证的时候,可以通过外扩之后的切线角度来判断是否是准确的风螺旋。对于一个转弯80°的旁切转弯来说,通常可以在转弯外边界的保护区中找到三个矩形框,如下图灰色阴影框所示:

从上图可以看到,对于精确的风螺旋保护区来说内外边界的切线可以构成一个矩形框。

今天接着验证的话题,我们通过CAD来看看还有哪些方法来对风螺旋进行验证。

首先打开风螺旋专业版软件,输入下图中的参数。(找不到软件?这个软件已经永久免费了,赶紧收藏起来,文末有链接)

点击计算,可以得到相关的转弯参数,点击CAD,会输出一个DXF格式的文件,用CAD打开,得到下面的图形。

使用CAD的环形阵列命令,将初始0度位置的半径以45度为间隔进行复制。复制之后打散删除掉多余的部分。按照规范的图例,分别以E45、E90、E135、E180的数值为半径画圆,得到下面的效果。

风螺旋应与对应的圆弧精确相切,这是最基础的验证方法。验证通过√

将基础半径复制一份,移动到圆弧边上,逆时针旋转偏流角(DraftAngle),此例中为23.37°。以45°为间隔环形阵列摆放,得到下面的效果。

该线段必将经过圆弧与风螺旋的切点,8168第5版之后的图例中都对这个角度关系有描述,偏转的线段与对应半径延长线的夹角为DA,规范中DA=arcsin(W/V)。验证通过√

再将刚才阵列摆放的线段复制并旋转90°,以45°为间隔环形阵列摆放,将线段的中点移到前图中圆弧与风螺旋的交点位置,得到下面的图形。

可以看到旋转90°之后的线段变成了风螺旋切线。到这一步,已经超出了现有规范的范围,我们可以用数学的方法来证明风螺旋切线与Esita的扩张线相垂直,在这里,我们只是通过作图的方法来展示了一下。验证通过√

通过以上步骤,可以看到,在现有规范上再前进那么一步,就可以明确得到风螺旋切线计算方法,这是未来最有可能进入规范的一个步骤。

风螺旋的终极验证方法:

风螺旋是等距螺旋的一个特例,它符合等距螺旋的一般规律。我们可以将它看成是直线运动与圆周运动的叠加。从风螺旋的扩散形式上,我们已经可以猜到,Esita线的方向就是等距螺旋中直线运动的方向,那么圆弧运动实际上就是我们的标称圆弧。反向延长Esita线会是什么结果呢,下图可以给出回答。

通过上图可以看到,所有向内精确延长的Esita线,最终会汇聚到一个小圆上,并且与该圆相切。验证通过√

在等距螺旋中,这个小圆代表的是直线运动距离圆心最近的位置点,我称它为近地点,近地点绕圆心旋转一圈,就会形成我们看到的这个小圆。小圆的半径radius=r/sin(DA),这里的r就是我们的标称转弯半径。位置关系如下图所示:

用等距螺旋的理念来解释风螺旋,那就是:风螺旋是直线运动的速度与圆周运动的速度之比,等于近地点距离(radius)与圆周半径之比的那一种螺旋。近地点距离在等距螺旋中我们用D来表示,D与r之比,就是我们所说的偏流角的正弦函数值,即sinDA=D/r 。

知乎里传不了下载链接,今天就不发了,需要软件的朋友可以发邮件至 spiralman@163.com来索取。

原文地址:https://www.cnblogs.com/windspiral/p/12309692.html

时间: 2024-10-10 14:41:47

风螺旋的精确验证的相关文章

风螺旋公切线算法详解

风螺旋公切线算法详解 2017-12-29 刘崇军 风螺旋线 好久不见,近来一切可好?2017年最后这段时间里,狂补了一把C#,希望未来能够从软件代码层面实现风螺旋算法的验证与推广.今天跟大家分享的这个话题的底图就是最近一段时间的学习成果:一个基于WPF架构的非常简单的绘图框架,以及对风螺旋的自动化绘制进行的实现.闲话少叙,开始今天的主题. 在掌握了风螺旋切线计算的基础上,就可以开始公切线算法的研究了.公切线的计算是飞行程序模板中非常关键的一项内容,因此,在开始模板算法分享之前,详细回顾一下公切

画个风螺旋 (风螺旋专业版) 上线了~~

除了专业领域之外,螺旋线的实用性似乎并不高.但对于飞行程序设计专业来说,风螺旋是必须了解的一项内容.过去我们对于理论算法的讨论已经进行了很多,现在开始可以通过软件来表达我们对飞行程序设计的理解. “画个螺旋”的姊妹篇——“画个风螺旋”来了,春节有空的时候可以来了解一下.(这样说话似乎会被打) 它是基于等距螺旋的理论,按照飞行程序设计专业的计算方法制作而成的一个CAD插件工具.工具虽小,却是飞行程序设计软件的基础,我们将从这里起步,搭建一个属于我们的自己的软件平台. 软件的基本使用方法:首先填写各

多种转弯角度的PBN旁切转弯图例分析

无论世界怎样变化,我们依然是有点阳光就灿烂.面对世界的未知,最好的状态是勇敢的去面对,努力的去生活. 今天我们继续来聊一下PBN旁切转弯. PBN转弯保护区的结构通常都与它们的转弯角度大小有关,转弯角度越大,保护区中需要绘制的风螺旋就越多. 旁切转弯按照规范规定最大为120°转弯,在这个120°范围内,规范中给出了这样几个角度范围的示例: 1.转弯30°以内,用圆弧来绘制转弯边界. 2.转弯小于60°的保护区,仅受转弯外边界风螺旋影响. 细心的朋友们可能会注意到,例图的文字说明写的是小于90°,

【等距螺旋的七个实验】实验四:等距螺旋的数学计算

若将螺旋看做是直线运动与圆周运动的叠加,每个旋转周期,直线上移动相同的距离,这样得到的螺旋曲线可以统称为等距螺旋. [等距螺旋的公式] 等距螺旋公式是从风螺旋公式引用而来,它根据直线运动速度w,圆周运动速度v,以及直线与圆周的位置关系DA(sinDA= D/r)来表示. 公式一通过余弦定理推导而来,代表从圆心到螺旋线上一点的距离,是公共部分.公式二与公式三分别代表了不同角度关系下的表达方式.然而,包含了顺逆时针的旋转方向之后,角度关系远比相像的要复杂. [等距螺旋的突变点计算] 我们按照直线与圆

AutoCAD中的螺旋究竟是什么螺旋?

AutoCad从很早的时候就开始提供了螺旋线的功能,它的用法相对简单,非常适合用来对等距螺旋的理论进行演练. 选择螺旋线工具,首先画出一个基准圆,再向内(或向外)移动鼠标,拖出一个旋转3个周期的螺旋. Autocad中把螺旋的起点称作底面半径,结束点称为顶面半径(这里的螺旋功能是可以画三维螺旋的).拖动底面半径的起点时,螺旋整体会变化.拖动顶面半径时,底面半径是固定不变的.因此,在使用时,应尽量先指定好底面半径,之后调整顶面半径来控制螺旋的大小. 从螺旋的特征来看,在这三个旋转周期中,每一个周期

javascript 通过Date对象验证日期合法性

通常来说,javascript验证日期的有效性可以通过正则判断 但正则表达式无法精准验证日期的有效性,你无法通过正则表达式判断出1900-02-29是非法日期而2000-02-29是合法日期,而且正则表达式匹配起来比较繁琐. 要想精确验证,最容易想到的方法就是通过月份判断日期是否合法(1~28/29/30/31),你可以用一个数组表示每月的天数,如daysInMonth=[31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31],但你会发现daysInMonth[1]这个值可能是

阿基米德螺旋限制了我们对螺旋的想像

阿基米德螺旋限制了我们对螺旋的想像 2018-04-17 刘崇军 风螺旋线 准确的说,应该是:试途用阿基米德螺旋对大多数螺旋进行解释的做法限制了我们的想像,或者说,将阿基米德螺旋当做是螺旋研究终点的想法限制了我们的想像. 阿基米德螺旋本身绝对是跨时代的巨著,有着那个时代的显著特色,直到今天仍是我们学习的经典.然而,如同历史的车轮滚滚向前一样,我们不能仅仅停留在固有的认知之上,是时候开始沿着螺旋的轨迹继续前行了. 问题一 射线运行代替了直线运动 阿基米德螺旋中存在的第一个问题是:尽管在阿基米德螺旋

偏流角(Draft Angle)在等距螺旋中的作用

劳动改变人,思维改变世界.我们可以接着聊螺旋线了. 在飞行程序设计中,偏流角(Draft Angle简写为DA)通常指得是受侧风影响航向偏移的最大角度.用速度向量来表示时,是图1中的三角形关系: 图1 航行速度三角形关系 图1中假定风速度向量(w)的方向是可变的,则风速度向量的范围是一个圆周,当地速度向量(GS)与风速度向量相垂直时,DA角最大. 在直线运动中,速度向量乘以时间,得到距离,距离的比值关系仍然符合这个关系,如图2所示: 图2 直线运动距离关系 将速度的比例关系放到圆周运动中来观察,

Shiro后台实现验证权限

今天发现一个问题:使用shiro的时候,虽然隐藏掉了一些菜单,但是当我们通过get请求直接访问菜单的时候还是会访问到,也就是shiro可以在界面实现隐藏一些信息,但是没有真正的根据权限码验证请求,于是自己在后台实现验证. 需求:有权限(权限码是systemmanager:settings)的人可以点击系统设置跳转到系统设置页面,没权限的人看不到菜单,但是通过get访问可以访问到,于是需要在后台拦截. 实现思路:在需要精确验证的方法开始先验证权限,如果验证成功啥也不做,验证失败的话就抛出一个没有权