极射赤平投影CAD图解讲解 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/3 16:42:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

① 计算OB′长度

根据倾斜平面的倾角、基圆的直径,可按下式计算点O与点B′之间的距离

(公式一)

式中 R——基圆的半径;

α——大圆弧所代表平面的倾角(°)。

②以基圆的圆心为圆心,OB′长为半径画一个圆,该圆与基圆的东西径向线EW交于B′点。 ③过N、S、B′三个点画一个圆,并剪掉基圆外部分,大圆弧也就绘制完成。 (2)绘制小圆弧的原理与步骤

要绘制半径角距为 的小圆弧,同样也应至少知道小圆弧上的三个点(如图六所示的A、C、B三个点)。根据吴氏网的结构与原理,可以通过CAD制图确定A、C、B三个点的位置。

①确定点C,首先用公式一计算点O与点C间距离,但其中 为小圆弧的半径角距;然后以基圆的圆心为圆心,OC长为半径画圆,该圆与基圆的南北径向线NS交于C点。

②以基圆的圆心为基点,将南北径线ON分别逆时针和顺时针旋转角度 ,得两条直线,分别与基圆交于A、B点 。

③过A、C、B三个点画一个圆,并剪掉基圆外部分,小圆弧也就绘制完成。

三、赤平投影网CAD图解的应用

利用传统标准吴氏网对平面、直线进行投影时,一般步骤是:把透明纸(或透明胶片等)蒙在吴氏网上,画基圆及“十”字网心,并用针固定于网心上,使透明纸能够绕网心旋转。然后在透明纸上标出E、S、W、N,以正北(N)为0°,顺时针数到360°。东西直径EW确定倾角,一般是圆周为0°,至圆心为90°。这样做具有以下缺点:一是较麻烦,二是当旋转透明纸时,容易从针孔处发生破裂而移位;三就是准确性不高;四是效率低。如果用CAD制图,则可避免上述不足,且使作图更简化,用不着吴氏网中的那么多的经、纬线,只需要画出基圆及其南北径线和东西径线。

1.平面赤平投影的CAD图解(如图七)

例1:一平面产状126°∠30°,绘制其赤平投影图。

(1)绘制一直径为20cm的基圆,同时画出铅直和水平两条直径,并标出E、S、W、N。后面的例子均需要这一步,画法与之相同,所以不再重复。

(2)平面的倾向是126°,则其走向为36°。将南北径线绕基圆的圆心O顺时针旋转36°到达AB位置,与基圆交于A、B两点,则AB就是平面的走向线。

(3)以基圆的圆心O为基点,将射线ON顺时针旋转126°到达OD位置,与基圆相交于点D,则OD即为该平面的倾向线。

(4)用公式一计算线段OC长度。以基圆的圆心O为圆心,OC为半径画圆,交OD于C点。 (5)采用三点法,即过A、C、B三点画圆,并切掉基圆外部分,所得大圆弧ACB即为该平面的赤平投影。

2.直线赤平投影的CAD图解(如图八)

例2:一直线产状330°∠40°,绘制其赤平投影图。

(1)将ON绕圆心O顺时针旋转330°后到达OA位置,与基圆交于点A,则OA即为该直线的倾伏向。

(2)用公式一计算OA′值。以基圆的圆心O为圆心,OA′为半径画圆,交OA于A′点,则点A′即为该直线的赤平投影。

3.平面法线赤平投影的CAD图解(如图九)

例3:一平面产状为105°∠40°,绘制其法线的赤平投影。

(1)按例1所述方法,绘制产状为105°∠40°平面的赤平投影大圆弧NB′S。

(2)平面法线的倾角与平面的倾角之和等于90°,因此平面法线的倾角为50°。用公式一计算OA′。以基圆的圆心O为圆心,OA′为半径画圆,交B′O的延长线于A′点,则A′点为该平面法线的赤面投影,也称其为平面的极点。

由于平面法线倾向与平面倾向相反,相差180°,平面法线的倾角与平面的倾角之和等于90°,因此也可根据平面法线产状与平面产状间的这种关系,首先计算法线的产状为285°∠50°,然后再按例2方法绘制法线的赤平投影。

4.相交两条直线所构成平面的产状

例4:已知两直线180°∠20°和90°∠32.3°相交,用赤平投影法求解这两条直线所构成平面的产状(如图十(a)、(b))。

(1)为很好地利用CAD制图解决这个问题,引入两条直线倾角与平面倾角间的关系式: tan2βsin2γ=tan2α1+tanα2-2tanα1tanα2cosγ (公式二) 式中β——两条相交直线所构成平面的倾角(°); α1、α2——分别为两条直线的倾伏角(°); γ——两条直线倾向夹角(°)。

用公式二计算两条直线所构成平面的倾角为β=36.13°。

(2)确定投影大圆弧的圆心O′,点O′应在线段C′F′的垂直平分线上。要确定点O′的位置,需要用下列公式计算平面的赤平投影大圆弧的半径 。计算出赤平投影大圆弧的半径 后,再以点C′或者点F′

为圆心画圆,与线段C′F′的垂直平分线相交于点O′。

式中R’——赤平投影大圆弧的半径; R——基圆的半径。

(公式三)

(3)确定平面的走向AB:以O′为圆心,以 为半径画圆,与基圆相交于两点A、B,则AB即为所求平面的走向,为30°。由此算出该平面的倾向为120°。

因此所求平面产状为120°∠36°。

此外,两条直线所构所平面的倾向,也可由下式计算确定:

(公式四)

式中——平面倾向与直线1倾向之差; 其余符号意义同公式二。

5.相交两条直线的夹角及其角平分线

例5:用赤平投影法求解例4两条直线的夹角及其角平分线(图十(c))。

(1)按例4作法,确定两条直线所构成平面的赤平投影,即大圆弧AF′C′B,其产状约为120°∠36°。

(2)量取大圆弧上C′与F′间的角距为54°,即相交两条直线的夹角为54°。该圆弧C′F′段的角距平分点G′(27°)就是相交两条直线夹角平分线的赤平投影,由此可以确定两条相交直线夹角平分线的产状为139.67°∠34.51°。

除上述作图法外,还可用下式计算两条相交直线的夹角:

(公式五)

式中——两条相交直线的夹角(°); 其余符号的意义同前。

6.平面上一直线的倾伏和侧伏(如图十一)

例6:已知平面产状180°∠α ( α=36°),平面上一条直线AC的侧伏向E、侧伏角β( β=44°,是指该平面走向线与该直线所夹的锐角),用赤平投影法求解该直线的倾伏向和倾伏角。

(1)按例1做法,绘制平面的赤平投影大圆弧ED″W。

(2)以EW为南北向径线(假定),作半径角距等于β( β=44°)的纬向小圆弧GD″K(应为两条,另一条未画出),与平面的赤平投影大圆弧ED″W相交于C″点。连接点O与点C″,并延长,与基圆相交于C′点。

(3)点C″即所求直线的赤平投影。图上量得线段OC″的长度,然后用公式一求得直线的倾伏角24.71°。

(4)点C′对应的角度为127.64°,即为所求直线的倾伏向。因此该直线的产状为127.64°∠24.71°。

平面上一条直线的倾伏或侧伏,可以相互换算,除采用上面的CAD制