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钢结构节点机器人相贯线数字化切割技术分析
complex spatial steel structure.
Key words ：Steel structure, Intersection line, Digital cutting, Secondary development,
Analytical model
III
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目 录 IV
第一章 绪 论 1
1.1 课题的研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状 4
1.2.1 空间钢结构数字化设计与制造技术 4
1.2.2 复杂相贯线建模理论与方法 5
1.2.3 相贯线切割轨迹求解算法 8
1.2.4 软件二次开发技术 10
1.3 本文研究的主要内容 11
第二章 钢结构节点数模信息自动采集和校验 13
2.1 引言 13
2.2 节点相贯线数字化切割工艺流程 13
2.3 节点数据自动提取方法 14
2.3.1 网壳钢结构节点描述 14
2.3.2 AutoCAD VBA 二次开发技术 15
2.3.3 节点数据自动提取程序算法 16
2.4 节点特征数据分析与规格化输出 17
2.4.1 节点坐标系定义 17
2.4.2 节点模瓣排序 18
2.4.3 节点特征数据算法 18
2.4.4 坐标变换和规格化输出 19
2.5 三维模型自动重建 20
2.5.1 SolidWorks VBA 二次开发 20
2.5.2 三维模型重建程序算法 21
2.5 小结 23
第三章 相贯线解析建模 24
IV
3.1 引言 24
3.2 常见相贯类型和求解算法 24
3.2 方管-圆管相贯 26
3.2.1 确定割炬轴线矢量 28
3.2.2 计算割炬有效切割长度 29
3.3 方管-球相贯 29
3.4 方管- 凸台相贯 30
3.5 圆管-环相贯 31
3.5 圆管-板相贯 32
3.6 椭圆管-椭球相贯 33
3.8 小结 34
第四章 相贯线轨迹生成和检验方法 35
4.1 引言 35
4.2 相贯线变步长运动控制算法 35
4.3 切割轨迹检验方法 37
4.3.1 制定检验数据方案和规格 37
4.3.2 生成检验数据文件程序算法 38
4.4 生成轨迹数据软件仿真 39
4.5 基于 CAD 的切割路径和切割工具轴线矢量自动提取 44
4.5.1 切割轨迹和割炬轴线矢量提取方案 44
4.5.2 钢结构节点三维实体模型生成 44
4.5.3 SolidWorks 模型遍历技术 45
4.5.4 模型空间中任意曲线信息提取和离散方法 46
4.5.5 节
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