Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Аюшеев Т.В. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

15
Просуммируем выражения (1.1), (1.2) и (1.3):
()
(
)( )( )
1
123
,, ,, ,, ,,r uvw r uvw r uvw r uvw=++=
rrrr
(1.6)
()() ( )() ()()
11 1
00 0
,, ,, ,, .
ijk
ij k
rivwI u rujwI v ruvkI w
== =
=+ +
∑∑
rr r
Рис. 1.4. Линейная интерполяция порции тела
в w-направлении
Выражение (1.6) представляет порцию тела, каждая из
граничных поверхностей которой является суммой заданной
граничной поверхности и двух однопараметрических семейств
прямолинейных отрезков, соединяющих точки
противоположных граничных кривых этой поверхности. Это
утверждение можно легко проверить. Действительно,
последовательно подставляя ui= , vj= и wk
=
в выражение
(1.6), получим:
()() ()() ()()
11
1
00
,, ,, ,, ,, ,
jk
jk
r ivw rivw rijwI v rivkI w
==
=+ +
∑∑
rr r r
)1,0,1(r
ρ
(1,0,0)r
r
(1,1, 0)r
r
(1, , 0)rv
r
(0,1,0)r
r
(0, ,0)rv
r
3
(,, )ruvw
r
(,1,0)ru
r
(,1,1)ru
r
(1, ,1)rv
r
(1,1,1)r
r
(,0,1)ru
r
(0, ,1)rv
r
(0,1,1)r
r
(0,0,0)r
r
(0, ,1)rv
r
(,0,0)ru
r
16
()() ()() ()()
11
1
00
,, ,, ,, ,, ,
ik
ik
r ujw rujw rijwI u rujkI w
==
=+ +
∑∑
rr r r
(1.7)
()() ()() ()()
11
1
00
,, ,, ,, ,, .
ij
ij
r uvk r uvk r ivk I u r u jk I v
==
=+ +
∑∑
rr r r
Если мы можем найти порцию тела, граничными
поверхностями которой служат вышеупомянутые два
однопараметрические семейства прямолинейных отрезков,
образующие линейчатые поверхности, то можно восстановить
первоначальные граничные поверхности.
При линейной интерполяции в u-направлении имеем
следующее выражение
() ()()() ()()
11 1
1
1
00 0
,, ,, ,, .
ijk
ij k
ruvw Iu rijwIv rivkIw
== =
=+
∑∑
rrr
(1.8)
Соответственно, последующая линейная интерполяция в v-
направлении даст нам
() ()()() ()()
11 1
1
2
00 0
,, ,, ,, .
ji k
ji k
ruvw Iv rijwIu rujkIw
== =
=+
∑∑
rrr
(1.9)
Наконец, линейная интерполяция в w-направлении может быть
представлена выражением
() ()()() ()()
11 1
1
3
00 0
,, ,, ,, .
ki j
ki j
r uvw I w rivkI u rujkI v
== =
=+
∑∑
rrr
(1.10)
Просуммировав выражения (1.8), (1.9) и (1.10) получим
()
(
)
(
)
(
)
111
01 2 3
,, ,, ,, ,,r uvw r uvw r uvw r uvw
=
++=
rrrr
() ( ) () ( ) ( )
() ( ) () ( ) ( )
() ( ) () ( ) ()
11 1
00 0
11 1
00 0
11
00
,, ,,
,, ,,
,, ,,
ijk
ij k
ji k
ji k
ki j
ij
Iu rijwI v rivkI w
Iv rijwIu rujkIw
I w rivkI u rujkI v
== =
== =
==
=++
+++

++


∑∑
∑∑
∑∑
rr
rr
rr
(1.11)
Просуммируем выражения (1.1), (1.2) и (1.3):                                                            r                   r                 1
                                                                                                                                                r                          1
                                                                                                                                                                             r
r                  r                 r                r                                                 r 1 ( u , j , w ) = r ( u , j , w ) + ∑ r ( i, j , w ) I i ( u ) + ∑ r ( u , j , k ) I k ( w ) ,
r 1 ( u , v, w ) = r1 ( u , v, w ) + r2 ( u, v, w ) + r3 ( u, v, w ) =                       (1.6)                                            i =0                          k =0
    1
    r                             1
                                  r                             1
                                                                r                                                                                                                                         (1.7)
= ∑ r ( i , v , w ) I i ( u ) + ∑ r ( u , j , w ) I j ( v ) + ∑ r ( u , v, k ) I k ( w ) .                                                  1                             1
                                                                                                        r                  r                  r                             r
   i =0                          j =0                          k =0                                     r 1 ( u , v, k ) = r ( u , v, k ) + ∑ r ( i , v , k ) I i ( u ) + ∑ r ( u , j , k ) I j ( v ) .
                                                                                                                                            i =0                          j =0
                                             r                                                                    Если мы можем найти порцию тела, граничными
                        r                    r (0,1,1)          r
                        r (0, v,1)                              r (u,1,1)                               поверхностями которой служат вышеупомянутые два
                                                                                  r                     однопараметрические семейства прямолинейных отрезков,
          r                                                                       r (1,1,1)             образующие линейчатые поверхности, то можно восстановить
          r (0, v,1)              r
                                  r (u, 0,1)                        r                                   первоначальные граничные поверхности.
                                                                    r (1, v,1)                                    При линейной интерполяции в u-направлении имеем
                             r
                             r3 (u, v, w)                 ρ                                             следующее выражение
                                                          r (1,0,1)                                      r                   1          1 r                             1
                                                                                                                                                                            r                   
                                                                                                        r11 ( u , v, w ) = ∑ I i ( u )  ∑ r ( i, j , w ) I j ( v ) + ∑ r ( i, v, k ) I k ( w ) . (1.8)
                          r                                   r                                                            i =0         j =0                         k =0                      
                          r (0, v, 0) r                       r (u,1, 0)                                Соответственно, последующая линейная интерполяция в                                             v-
                                      r (0,1, 0)                                                        направлении даст нам
                                                                                     r
                                                                                     r (1,1, 0)          r                   1
                                                                                                                                        1 r                             1
                                                                                                                                                                            r                     
          r                                                            r                                r21 ( u , v, w ) = ∑ I j ( v )  ∑ r ( i, j , w ) I i ( u ) + ∑ r ( u , j , k ) I k ( w ) . (1.9)
          r (0, 0, 0)        r                                         r (1, v, 0)                                         j =0         i =0                         k =0                        
                             r (u , 0, 0)
                                                         r                                              Наконец, линейная интерполяция в w-направлении может быть
                                                         r (1, 0, 0)                                    представлена выражением
                                                                                                         r                   1           1 r                            1
                                                                                                                                                                            r                    
                   Рис. 1.4. Линейная интерполяция порции тела                                          r31 ( u , v, w ) = ∑ I k ( w )  ∑ r ( i, v, k ) I i ( u ) + ∑ r ( u , j , k ) I j ( v )  .
                                 в w-направлении                                                                           k =0          i =0                         j =0                      
                                                                                                                                                                                                    (1.10)
Выражение (1.6) представляет порцию тела, каждая из                                                     Просуммировав выражения (1.8), (1.9) и (1.10) получим
                                                                                                        r                 r                 r                  r
граничных поверхностей которой является суммой заданной                                                 r0 ( u , v, w ) = r11 ( u, v, w ) + r21 ( u , v, w ) + r31 ( u , v, w ) =
граничной поверхности и двух однопараметрических семейств                                                    1         1 r                             1
                                                                                                                                                           r                     
прямолинейных                         отрезков,                 соединяющих                     точки   = ∑ I i ( u )  ∑ r ( i , j , w ) I j ( v ) + ∑ r ( i , v, k ) I k ( w )  +
противоположных граничных кривых этой поверхности. Это                                                     i =0        j =0                          k =0                       
утверждение можно легко проверить. Действительно,                                                           1
                                                                                                                       r 1                            1
                                                                                                                                                           r                     
последовательно подставляя u = i , v = j и w = k в выражение                                            + ∑ I j ( v )  ∑ r ( i, j , w ) I i ( u ) + ∑ r ( u , j , k ) I k ( w )  +                  (1.11)
(1.6), получим:                                                                                           j =0         i =0                         k =0                        
 r                   r                 1
                                         r                          1
                                                                      r                                              1 r                            1
                                                                                                                                                        r                      
 r 1 ( i , v , w ) = r ( i , v, w ) + ∑ r ( i , j , w ) I j ( v ) + ∑ r ( i , v, k ) I k ( w ) ,        + I k ( w )  ∑ r ( i , v, k ) I i ( u ) + ∑ r ( u , j , k ) I j ( v ) 
                                      j =0                      k =0                                                 i =0                         j =0                        

                                                15                                                                                                       16