[建筑]lisp語言在cad道路設(shè)計(jì)中的各種應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-02-12 06:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 切線角，x，y為這一點(diǎn)的坐標(biāo)，ρ為這一點(diǎn)上曲線的曲率半徑，l為從ZH點(diǎn)到這點(diǎn)的緩和曲線長（見圖3）。則有圖3緩和曲線上任一點(diǎn)的坐標(biāo)m——切垂距，即ZH（或HZ）至自圓心。O1向ZH點(diǎn)或HZ點(diǎn)的切線作垂線垂足的距離。p——圓曲線移動(dòng)量，即垂線長與圓曲線半徑R之差。假設(shè)兩直線的轉(zhuǎn)角為逆時(shí)針方向，則自原點(diǎn)（ZH）至交點(diǎn)（JD）為第1條直線；自交點(diǎn)(JD)至緩直點(diǎn)（HZ）為第2條直線。前面已經(jīng)建立了緩和曲線的方程式和緩和曲線常數(shù)的計(jì)算式。緩和曲線方程式的坐標(biāo)系為直角坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)為直緩點(diǎn)(ZH)，x軸與直緩點(diǎn)（ZH）的切線方向一致。為了根據(jù)方程式計(jì)算緩和曲線上的點(diǎn)的坐標(biāo)并繪制緩和曲線，需要使AutoCAD的坐標(biāo)系與緩和曲線的坐標(biāo)系重合。為此，單擊“UCS”工具欄中的“對(duì)象UCS”按鈕，并在靠近交點(diǎn)（JD處拾取第2條直線，此時(shí)UCS坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于交點(diǎn)，且x軸與第2條直線重合，方向由交點(diǎn)(JD)指向緩直點(diǎn)(HZ)，如圖5所示（此操作在執(zhí)行程序前完成）。然后再將UCS坐標(biāo)系繞z軸旋轉(zhuǎn)α角，此時(shí)UCS的x軸與第1條直線重合，且其方向與緩和曲線所在坐標(biāo)系的x軸方向一致,如圖6所示；再將UCS坐標(biāo)系的原點(diǎn)平移到直緩點(diǎn)（ZH），直緩點(diǎn)在當(dāng)前UCS中的坐標(biāo)為(TL,0)。此時(shí)UCS與緩和曲線的坐標(biāo)系完全重合，如圖7所示。于是可以利用緩和曲線方程式，計(jì)算緩和曲線上的點(diǎn)的坐標(biāo)，并利用樣條曲線命令將各點(diǎn)連成光滑的曲線。此過程可以通過循環(huán)語句來完成。AutoLISP程序代碼如下：(defunc:hhqx(/RL0alphaqxm p TL E0 X0 y0 alpha1 L L2 L5 P0 hhqx1 hyx hyy yhx yhy qzx qzy p1) (setq R (getreal \n 輸入圓曲線的曲率半徑R:))(setqr L0 (getreal \n 輸入緩和曲線長度L0:))(setq alpha (getreal \n 輸入轉(zhuǎn)向角α :))(setq alpha1 (/ (* alpha pi) 180)) 。求緩和曲線常數(shù):m ,TL , p , 0 x , 0 y(setq m ( (/ L0 2) (/ (* L0 L0 L0) (* 240 (* R R)))))(setq p (/ (* L0 L0) (* 24 R))) (setq TL (+ m (* (+ R p) (/ (sin(/ alpha1 2)) (cos(/ alpha1 2)))))) (setq x0 ( L0 (/ (* L0 L0 L0) (* 40 R R))) y0 (/ (* L0 L0) (* 6 R))) 。計(jì)算緩圓點(diǎn)的坐標(biāo)(mand ucs _z ( 0 alpha))(mand ucs or (list ( 0 TL) 0))(setq L 0.)(mand spline)(while ( L L0) (setq L2 (* L L) L5 (* L2 L2 L))(setq x ( L (/ L5 (* 40 R R L0 L0))) y (/ (* L2 L) (* 6 R L0)))(mand (list x y)) (setq L (+ L 5)) )(setq x x0 y y0 p0 (list x y))(mand )(setq hhqx1 (ssget L))圓曲線為部分圓弧，可以用畫圓弧命令中的“三點(diǎn)式”來繪制。建立圖8所示的坐標(biāo)系(首先恢復(fù)到上一個(gè)UCS，然后繞Z軸旋轉(zhuǎn)α/2)，則圓曲線在坐標(biāo)系中對(duì)稱于Y軸，圓弧的兩端點(diǎn)（HY點(diǎn)和YH點(diǎn)）和曲線中點(diǎn)（QZ點(diǎn)）坐標(biāo)可按下列公式計(jì)算：(setq hyx ( 0 ( (* ( TL x0) (cos (abs(/ alpha1 2))))(* y0 (sin (abs(/ alpha1 2)))))))(setq hyy (+ (* ( TL x0) (sin (abs(/ alpha1 2))))(* y0 (cos (abs(/ alpha1 2))))))(setq E0 ( (/ (+ R p) (cos(/ alpha1 2))) R))。計(jì)算緩和曲線常數(shù)E0的值(setq qzx 0 qzy E0)。計(jì)算曲中點(diǎn)的坐標(biāo)(setq yhx ( 0 hyx) yhy hyy)。計(jì)算圓緩點(diǎn)的坐標(biāo)(setq p3 (list hyx hyy) p2 (list qzx qzy) p1 (list yhx yhy)) (mand arc p1 p2 p3)。畫圓曲線(mand mirror hhqx1 (list 0 0) p2 N)。 用鏡像的方法繪制從圓緩點(diǎn)到緩直點(diǎn)的緩和曲線。在鐵路工務(wù)部門的日常鐵路設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)工作中，經(jīng)常需要繪制鐵路線路平面圖，而鐵路線路平面圖繪制的難點(diǎn)在于繪制帶緩和曲線的鐵路曲線。由于緩和曲線的坐標(biāo)位置是通過高次方程計(jì)算得來，具有非線性的特點(diǎn)，因此很難在圖紙上繪制出準(zhǔn)確的位置。無論是使用手工制圖或在計(jì)算機(jī)上通過AutoCAD制圖，技術(shù)人員通常是通過近似位置的方法繪制，這種方法不光需要花費(fèi)大量的時(shí)間用于曲線要素、曲線起訖里程的計(jì)算，而且線位坐標(biāo)也不準(zhǔn)確。AutoCAD不但具有完善的繪圖功能、良好的用戶界面，而且允許用戶進(jìn)行二次開發(fā)。基于AutoCAD自帶的Visual LISP（VLISP）編程軟件環(huán)境下，利用AutoLISP語言
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