肋骨线型拟合方法技术

本申请涉及一种肋骨线型拟合方法

【技术实现步骤摘要】
肋骨线型拟合方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及船用肋骨冷弯成型
，特别是涉及一种肋骨线型拟合方法
、
装置
、
计算机设备和存储介质
。

技术介绍

[0002]船舶在航行期间，船体
、
甲板所受的弯曲力会传递到肋骨上，承载能力取决于肋骨和船体之间的焊接情况，这就要求肋骨的线型尽可能贴合船体外形
。
在数控肋骨冷弯机的帮助下，能够按照船厂要求的肋骨线型弯制出高精度的肋骨
。
肋骨冷弯工艺一般分为4步：船厂提供肋骨线型数据文本，里面包含了肋骨需要经过的点以及各点的曲率半径，每根肋骨的点数一般在十几个或者几十个；将肋骨线型数据文本输入到前处理软件中，拟合出一条完整的肋骨线型；：根据检测距离
S0、
甩头
(
荒料
)
长度以及分割数
n
，利用弦线法求解出该肋骨的理论加工控制量长度
L
与角度
θ
；将理论加工控制量/>L
与<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种肋骨线型拟合方法，其特征在于，包括：获取肋骨线型数据文本文件和与之对应的肋骨加工参数的文本文件，其中肋骨线型数据文本文件包含了该肋骨经过的点以及各点的曲率半径数据；在全局坐标系
OXY
下，根据肋骨所在平面内的一个点
P
i
的与其相邻的点
P
i+1
的坐标拟合出一条平面曲线，并构建平面曲线的曲率半径表达式；解析方程组的解静定条件，指定平面曲线为三次曲线，平面曲线的公式为
f
i
(X)
＝
a
i
X3+b
i
X2+c
i
X+d
i
，其中
a
i
、b
i
、c
i
和
d
i
是待求解的参数；对平面曲线的公式利用坐标系转换进行降维处理，建立以
P
i
为原点
、
为
x
轴方向的局部坐标系
P
i
xy
，将肋骨曲线的平面曲线公式
f
i
(X)
＝
a
i
X3+b
i
X2+c
i
X+d
i
变换形成局部坐标系
P
i
xy
三次曲线公式
g
i
(x)
＝
p
i
x3+q
i
x2+s
i
x+t
i
，获取局部坐标系
P
i
xy
三次曲线公式上在相邻两个点
P
i
与
P
i+1
及其之间的两处坐标
(L
i
/4
，
h
i,1
)
和
(3L
i
/4
，
h
i,2
)
带入三次曲线公式
g
i
(x)
＝
p
i
x3+q
i
x2+s
i
x+t
i
列出四元一次方程组，计算出在
P
i
与
P
i+1
处的曲率半径；优化
h
i,1
和
h
i,2
的初值以与各点的曲率半径数据匹配来获取坐标系
P
i
xy
下
P
i
与
P
i+1
之间的曲线方程
g
i
；在曲线方程
g
i
上任取一点
(x
m
,y
m
)∈g
i
获取该点在全局坐标系
OXY
下的坐标值
(X
m
,Y
m
)
计算公式，在计算公式中包含
X
轴相对
x
轴的旋转角度
θ
i
；检验是否遍历完毕肋骨经过的所有点的曲率半径计算，并将所有的相邻两点的多段三次函数拼接得到
P
i
与
P
i+1
之间的肋骨曲线拟合算法，输出在全局坐标系
OXY
下拟合出的
P
i
与
P
i+1
之间的肋骨曲线的离散点数据
(X
m
,Y
m
)∈f
i
。2.
根据权利要求1所述的肋骨线型拟合方法，其特征在于，所述获取肋骨线型数据文本文件和与之对应的肋骨加工参数的文本文件步骤包括：获取所述肋骨线型数据文本的内容构成形成为：其中点数
N
为该肋骨经过的点的个数，每个点经过的坐标为
X
和
Y
，每个点对应的曲率半径为
R。3.
根据权利要求1所述的肋骨线型拟合方法，其特征在于，所述在全局坐标系
OXY
下，根据肋骨所在平面内的一个点
P
i
的与其相邻的点
P
i+1
的坐标拟合出一条平面曲线，并构建平面曲线的曲率半径表达式步骤包括：已知肋骨所在平面内一点
P
i
(X
i
,Y
i
,R
i
)
和与其相邻的点
P
i+1
(X
i+1
,Y
i+1
,R
i+1
)
，其中
i
＝
1,
2,
…
,N
‑1；拟合出一条平面曲线
Y
＝
f
i
(X)
，其中
f
i
的下标“i”表示该曲线是
P
i
与
P
i+1
之间的，该曲线需要满足式：式中，
r
i
代表
f
i
的曲率半径
。4.
根据权利要求3所述的肋骨线型拟合方法，其特征在于，所述
f
i
的曲率半径
r
i
的表达式为其中，运算符
d
代表对
f
i
的一次微分，
d2代表对
f
i
的二次微分
。5.
根据权利要求1所述的肋骨线型拟合方法，其特征在于，所述获取局部坐标系
P
i
xy
三次曲线公式上在相邻两个点
P
i
与
P
i+1
及其之间的两处坐标
(L
i
/4
，
h
i,1
)
和
(3L
i
/4
，
h
i,2
)
带入三次曲线公式
g
i
(x)
＝
p
i
x3+q
i
x2+s
i
x+t
i
列出四元一次方程组，计算出在
P
i
与
P
i+1
处的曲率半径步骤包括：将点
P
i
的坐标
(0,0)、
点
P
i+1
的坐标
(L,0)
及点
P
i
与
P
i+1
之间的两处坐标
(L
i
/4
，
h
i,1
)
和
(3L
i
/4
，
h
i,2
)
带入三次曲线公式
g
i
(x)
＝
p
i
x3+q
i
x2+s
i
x+t
i
列出四元一次方程组：当
h
i,1
和
h
i,2
确定后，代入四元一次方程组中即可解出
p
i
、q

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，顾胜，陈强，马浩，巫江祥，张江红，
申请(专利权)人：上海船舶工艺研究所中国船舶集团有限公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：