Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Аюшеев Т.В. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

31
()() ()()()()
()()()()
()() ()()()()
1
1
01
0
1
01
0
1
1
01
0
,, ,, ,, ,,
,, ,, ,
,, ,, ,, ,,
jv j
j
kw k
k
iu i
i
r ivw r ivw r i jw I v r i jw I v
r ivk I w r ivk I w
r u jw r u jw r i jwI u r i jwI u
=
=
=

=+ + +

+ +

=+ + +

rr r r
rr
rr r r
( ) () ( ) ()
1
01
0
,, ,, ,
kw k
k
rujkI w r ujkI w
=
+ +

rr
(1.35)
()() ()()()()
()()()()
1
1
01
0
1
01
0
,, ,, ,, ,,
,, ,, .
iu i
i
jv j
j
r uvk r uvk r ivk I u r ivk I u
r u jk I v r u jk I v
=
=
=+ + +


++

rr r r
rr
Из (1.35) видно, что сумма выражений
()()
(
)
123
,, ,, ,,r uvw r uvw r uvw++
rr r
не дает требуемого тела. Для
восстановления первоначальных граничных поверхностей
необходимо из этой суммы вычесть дополнительное слагаемое
()
0
,,ruvw
r
. Слагаемое
()
0
,,ruvw
r
можно определить с помощью
того же метода интерполяции по трем направлениям при
использовании только информации об угловых точках. Для
()
0
,,ruvw
r
имеем следующее выражение
() ()()()()
( ) () ( ) ( ) () ( )
()()() ()()()()
( ) () () ( ) () ()
()()()
111
0000
000
10 01
11 1 0 0
10 01
11
,, ,,
,, ,,
,, ,,
,, ,,
,,
ijk
ijk
vjkwjk
vw j k i u j k
uv j k uw j k
uvw j k
ruvw I u rijkI vI w
r i jk I v I w r i jk I v I w
r i jk I v I w I u r i jk I v I w
rijkI vI w rijkI vI w
rijkIvIw
===
=+
′′
++ +
′′

++ +

′′ ′′
++ +
′′′
++
∑∑∑
rr
rr
rr
rr
r
() ( ) () ( )
111
000
000
,,
jik
ijk
IvrijkIuIw
===
+ +
∑∑∑
r
32
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
()()() ()()()()
( ) () () ( ) () ()
()()()
10 01
11 1 0 0
10 01
11
,, ,,
,, ,,
,, ,,
,, .
uikwik
uw i k j v i k
uv i k vw i k
uvw i k
r i jk I u I w r i jk I u I w
r i jk I u I w I v r i jk I u I w
r i jk I u I w r i jk I u I w
rijkIuIw
′′
++ +
′′
+++

′′ ′′
++ +
′′′
+
rr
rr
rr
r
Искомое уравнение запишем в следующем виде:
( ) ()()()()
()()()()
()()()()
() ( ) () ( )
1
01
0
1
01
0
1
01
0
111
000
000
,, ,, ,,
,, ,,
,, ,,
,,
iu i
i
jv j
j
kw k
k
ijk
ijk
ruvw rivwI u r ivwI u
rujwI v r ujwI v
ruvkI w r uvkI w
IurijkI vI w
=
=
=
===
=
+ +

+++

+ +

−+
∑∑∑
rr r
rr
rr
r
(1.36)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
( ) () ( ) () ( ) () ( )
()()()()()()
()()()
() ( ) () ( )
10 01
11 1 0 0
10 01
11
111
000
000
,, ,,
,, ,,
,, ,,
,,
,,
,
vjkwjk
vw j k i u j k
uv j k uw j k
uvw j k
jik
ijk
u
r i jk I v I w r i jk I v I w
r i jk I v I w J u r i jk I v I w
r i jk I v I w r i jk I v I w
rijkIvIw
IvrijkIuIw
rij
===
′′
++ +
′′

++ +

′′ ′′
++ +
′′′
+−
− +
+
∑∑∑
rr
rr
r
r
r
()()()()()()
( ) () ( ) () ( ) () ( )
()()()()()()
()()()
10 01
11 1 0 0
10 01
11
,,,
,, ,,
,, ,,
,, .
ik w i k
uw i k j v i k
uv i k vw i k
uvw i k
kI uI w r ijkI uI w
rijkIuIw IvrijkIuI w
rijkIuI w rijkI uI w
rijkIuIw
++
′′
+++

′′ ′′
++ +
′′′
+
r
rr
rr
r
В уравнении (1.36) требуется определить законы изменения
векторов градиентов от одной граничной поверхности порции
тела до другой, т.е. нужно задать векторные поля градиентов
для граничных
поверхностей. Это предлагается сделать
следующим образом:
                                                                                                                      r                                             r
r                 r               1
                                       r                            r                                               + ru′ ( i, j , k ) I i1 ( u ) I k 0 ( w ) + rw′ ( i, j , k ) I i 0 ( u ) I k1 ( w ) +
r 1 ( i, v, w ) = r ( i, v, w ) + ∑  r ( i, j , w ) I j 0 ( v ) + rv′ ( i, j , w ) I j1 ( v )  +                  r                                                            r
                                        j =0                                                                        + ruw′′ ( i, j , k ) I i1 ( u ) I k 1 ( w )  + I j1 ( v )  rv′ ( i, j , k ) I i 0 ( u ) I k 0 ( w ) +
    1                                                                                                                 r                                              r
       r                           r
+ ∑  r ( i, v, k ) I k 0 ( w ) + rw′ ( i, v, k ) I k 1 ( w ) ,                                                  + ruv′′ ( i, j , k ) I i1 ( u ) I k 0 ( w ) + rvw′′ ( i, j , k ) I i 0 ( u ) I k1 ( w ) +
  k =0                                                                                                                r
                                      1                                                                                 ′′′ ( i, j , k ) I i1 ( u ) I k 1 ( w )   .
                                                                                                                    + ruvw
r                   r                      r                            r
r 1 ( u , j , w ) = r ( u , j , w ) + ∑  r ( i, j , w ) I i 0 ( u ) + ru′ ( i, j , w ) I i1 ( u )  +            Искомое уравнение запишем в следующем виде:
                                           i =0
                                                                                                                                           1
                                                                                                                    r                            r                            r
                                                                                                                    r ( u , v, w ) = ∑  r ( i, v, w ) I i 0 ( u ) + ru′ ( i, v, w ) I i1 ( u )  +
    1
       r                             r
+ ∑  r ( u , j , k ) I k 0 ( w ) + rw′ ( u , j , k ) I k1 ( w ) ,                                      (1.35)
                                                                                                                                         i =0
  k =0
                                                                                                                        1
                                                                                                                           r                             r
                                                                                                                    + ∑  r ( u , j , w ) I j 0 ( v ) + rv′ ( u , j , w ) I j1 ( v )  +
                                          1
r                  r                     r                           r
r 1 ( u , v, k ) = r ( u , v, k ) + ∑  r ( i, v, k ) I i 0 ( u ) + ru′ ( i, v, k ) I i1 ( u )  +
                                                                                                                       j =0
                                         i =0
                                                                                                                        1
                                                                                                                                                                                                                                (1.36)
    1                                                                                                                      r                            r
       r                             r
+ ∑  r ( u , j , k ) I j 0 ( v ) + rv′ ( u , j , k ) I j1 ( v ) .                                               + ∑  r ( u , v, k ) I k 0 ( w ) + rw′ ( u, v, k ) I k1 ( w )  −
   j =0                                                                                                                k =0
                                                                                                                     1 1 1
Из          (1.35)          видно,           что     сумма      выражений                                                                  r
 r              r               r                                                                                   −∑∑∑  I i 0 ( u )  r ( i, j , k ) I j 0 ( v ) I k 0 ( w ) +
r1 ( u, v, w) + r2 ( u, v, w) + r3 ( u, v, w) не дает требуемого тела. Для                                             i =0 j =0 k =0
                                                                                                                      r                                              r
восстановления первоначальных граничных поверхностей                                                                + rv′ ( i, j , k ) I j1 ( v ) I k 0 ( w ) + rw′ ( i, j , k ) I j 0 ( v ) I k 1 ( w ) +
необходимо из этой суммы вычесть дополнительное слагаемое                                                             r                                                            r
 r                              r                                                                                   + rvw′′ ( i, j , k ) I j1 ( v ) I k 1 ( w )  + J i1 ( u )  ru′ ( i, j , k ) I j 0 ( v ) I k 0 ( w ) +
r0 ( u, v, w) . Слагаемое r0 ( u, v, w) можно определить с помощью                                                    r                                               r
того же метода интерполяции по трем направлениям при                                                                + ruv′′ ( i, j , k ) I j1 ( v ) I k 0 ( w ) + ruw′′ ( i, j , k ) I j 0 ( v ) I k 1 ( w ) +
использовании только информации об угловых точках. Для                                                                r
                                                                                                                         ′′′ ( i, j , k ) I j1 ( v ) I k 1 ( w )   −
                                                                                                                    + ruvw
 r
r0 ( u, v, w) имеем следующее выражение                                                                                                                              
                                                                                                                        1     1    1
                                                                                                                                                       r
r                 1 1 1
                                        r                                                                           −∑∑∑  I j 0 ( v )  r ( i, j , k ) I i 0 ( u ) I k 0 ( w ) +
r0 ( u , v, w ) = ∑∑∑  I i 0 ( u )  r ( i, j , k ) I j 0 ( v ) I k 0 ( w ) +                                      i =0 j =0 k =0
                     i =0 j =0 k =0                                                                                   r                                              r
  r                                            r                                                                    + ru′ ( i, j , k ) I i1 ( u ) I k 0 ( w ) + rw′ ( i, j , k ) I i 0 ( u ) I k 1 ( w ) +
+ rv′ ( i, j , k ) I j1 ( v ) I k 0 ( w ) + rw′ ( i, j , k ) I j 0 ( v ) I k1 ( w ) +                                 r                                                           r
  r                                                           r                                                     + ruw′′ ( i, j , k ) I i1 ( u ) I k1 ( w )  + I j1 ( v )  rv′ ( i, j , k ) I i 0 ( u ) I k 0 ( w ) +
+ rvw′′ ( i, j , k ) I j1 ( v ) I k1 ( w )  + I i1 ( u )  ru′ ( i, j , k ) I j 0 ( v ) I k 0 ( w ) +              r                                               r
  r                                             r                                                                   + ruv′′ ( i, j , k ) I i1 ( u ) I k 0 ( w ) + rvw′′ ( i, j , k ) I i 0 ( u ) I k 1 ( w ) +
+ ruv′′ ( i, j , k ) I j1 ( v ) I k 0 ( w ) + ruw′′ ( i, j , k ) I j 0 ( v ) I k1 ( w ) +                             r
  r                                                                                                                      ′′′ ( i, j , k ) I i1 ( u ) I k 1 ( w )   .
                                                                                                                    + ruvw
    ′′′ ( i, j , k ) I j1 ( v ) I k 1 ( w )   +
+ ruvw                                                                                                             В уравнении (1.36) требуется определить законы изменения
   1      1    1
                                   r                                                                                векторов градиентов от одной граничной поверхности порции
+ ∑∑∑  I j 0 ( v )  r ( i, j , k ) I i 0 ( u ) I k 0 ( w ) +
  i =0 j =0 k =0
                                                                                                                    тела до другой, т.е. нужно задать векторные поля градиентов
                                                                                                                    для граничных поверхностей. Это предлагается сделать
                                                                                                                    следующим образом:

                                                       31                                                                                                                    32