Примеры создания кривых по параметрическим уравнениям |
Scroll |
Пример 1
Требуется построить параболу, заданную законом: y = x 2, в диапазоне от -10 до 10.
Параметрическое представление параболы в прямоугольной системе координат:
x = t,
y = t 2,
z = 0.
Для создания параболы рекомендуется следующий порядок действий.
1.Вызовите команду Кривая по закону .
По умолчанию в группе Тип координат нажата кнопка Прямоугольные X,Y,Z . Это означает, что кривая строится в прямоугольных координатах.
2.Задайте функцию для координаты X.
2.1. Выберите в группе элементов Закон по X тип функции По выражению.
На Панели параметров появляются поле Выражение для ввода выражения функции и поля Параметр и Интервал для ввода имени параметра функции и интервала его изменения. Поля содержат умолчательные данные: имя t и умолчательный интервал изменения [0;1].
2.2. Введите в поле Выражение выражение функции t.
2.3. Введите в поле Интервал интервал изменения параметра
t = [10;-10]. Нажмите клавишу <Enter>.
3.Задайте функцию для координаты Y.
3.1. Выберите в группе элементов Закон по Y тип функции По выражению.
3.2. Введите в поле Выражение выражение функции t^2.
Интервал изменения параметра t определяется автоматически — совпадает с ранее заданным интервалом для координаты X.
3.3. Нажмите клавишу <Enter>.
4.Задайте функцию для координаты Z.
4.1. Выберите в группе элементов Закон по Z тип функции Константа.
4.2. Введите в поле Значение 0.
5.Нажмите кнопку Создать объект на Панели параметров.
Пример 2
Для расчета, связанного с провисанием троса или провода, требуется построить цепную линию, заданную законом: y = a ·ch (x / a) = a / 2 · (e x / a + e - x / a), в диапазоне от -50 до 50 при a = 80.
Параметрическое представление кривой в прямоугольной системе координат:
x = t,
y = a / 2 · (exp t / a + exp - t / a),
z = 0.
Для создания цепной кривой рекомендуется следующий порядок действий.
1.Вызовите команду Кривая по закону .
По умолчанию в группе Тип координат нажата кнопка Прямоугольные X,Y,Z . Это означает, что кривая строится в прямоугольных координатах.
2.Задайте функцию для координаты X.
2.1. Выберите в группе элементов Закон по X тип функции Линейная. На Панели параметров появляются поля для ввода начального и конечного значения координаты X.
2.2. Введите в поле Начальное значение -50.
2.3. Введите в поле Конечное значение 50.
3.Задайте функцию для координаты Y.
3.1. Выберите в группе элементов Закон по Y тип функции По выражению. На Панели параметров появляются поле Выражение для ввода выражения функции и поля Параметр и Интервал для ввода имени параметра функции и интервала его изменения. Поля содержат умолчательные данные: имя t и умолчательный интервал изменения [0;1].
3.2. Введите в поле Выражение выражение функции
a / 2 *(exp(t/a)+exp(-t/a)).
3.3. Нажмите клавишу <Enter>. На Панели параметров появляется таблица Значение параметров. Параметр a заносится в нее.
3.4. Задайте значение неинтервального параметра a. Для этого активизируйте ячейку таблицы Выражение двойным щелчком мыши и введите 80. Нажмите клавишу <Enter>.
3.5. Введите в поле Интервал интервал изменения параметра
t = [-50;50]. Нажмите клавишу <Enter>.
4.Задайте функцию для координаты Z.
4.1. Выберите в группе элементов Закон по Z тип функции Константа.
4.2. Введите в поле Значение 0.
5.Нажмите кнопку Создать объект на Панели параметров.
Пример 3
При проектировании зубчатой передачи необходимо задать профиль зубчатого колеса. Профиль зуба колеса очерчен по эвольвенте окружности.
Параметры колеса:
•модуль колеса m = 3,
•число зубьев колеса z = 20,
•угол профиля α = 20°.
Параметрическое представление эвольвенты в цилиндрической системе координат:
R = Db / cos(t) / 2 (радиус делительной окружности),
A = tg(t) - t (эвольвентный угол),
Z = 0,
где 0 < t < 0,4 (в радианах).
Для создания эвольвенты рекомендуется следующий порядок действий.
1.Создайте переменные на Панели переменных (см. таблицу).
Переменные для построения эвольвенты
Имя |
Выражение |
Комментарий |
|
m |
3 |
модуль колеса |
|
z |
20 |
число зубьев |
|
a |
20 |
угол профиля |
|
D |
m*z |
диаметр делительной окружности |
|
Db |
cosd(a)*D |
диаметр основной окружности |
2.Вызовите команду Кривая по закону .
3.Нажмите в группе Тип координат на Панели параметров кнопку Цилиндрические R,A,Z .
4.Задайте функцию для координаты R.
4.1. Выберите в группе элементов Закон по R тип функции По выражению.
На Панели параметров появляются поле Выражение для ввода выражения функции и поля Параметр и Интервал для ввода имени параметра функции и интервала его изменения. Поля содержат умолчательные данные: имя t и умолчательный интервал изменения [0;1]
4.2. Введите в поле Выражение выражение функции Db / cos(t) / 2.
4.3. Нажмите клавишу <Enter>. На Панели параметров появляется таблица Значение параметров. В таблицу передаются выражение и значение переменной Db из Панели переменных.
4.4. Введите в поле Интервал интервал изменения параметра
t = [0;0,4]. Нажмите клавишу <Enter>.
5.Задайте функцию для координаты A.
5.1. Выберите в группе элементов Закон по A тип функции По выражению.
5.2. Введите в поле Выражение выражение функции tan(t)-t.
Интервал изменения параметра t определяется автоматически — совпадает с ранее заданным интервалом для координаты R.
5.3. Нажмите клавишу <Enter>.
6.Задайте функцию для координаты Z.
6.1. Выберите в группе элементов Закон по Z тип функции Константа.
6.2. Введите в поле Значение 0.
7.Нажмите кнопку Создать объект на Панели параметров.
Ввод переменных на Панели переменных в общем случае не обязателен. В данном примере это сделано с целью упрощения выражения для координаты R. |