圆曲线起点和终点坐标,圆曲线半径。求这段曲线上任意点的坐标.
通过起终点坐标算出弦长S和起点到终点的坐标方位角A,R为已知,即:
S=2Rsin(θ/2)
Sin(θ/2)=S/2/R
θ=2*arcsin(S/2/R)
θ——圆曲线对应的圆心角
由于圆心和两端点成一个等腰三角形,所以另三角形两个内角也可算出来:β=(180-θ)/2
由坐标正算公式可算得圆心坐标,和圆心到起点的坐标方位角,即:
X0=N0+Rcos(A+β)
Y0=E0+Rsin(A+β)
A0= A+β+180
根据弧长公式l=R*θ(θ——长度为l的弧长所对应的圆心角,以弧度为单位)
可以算得该圆曲线上距起点任意弧长所对应的圆心角偏转值:
θ’=180*l/π/R
故圆曲线上任意一点的坐标即可再次使用坐标正算公式得出:
X=X0+Rcos(A0+θ’)
Y=Y0+Rsin(A0+θ’)
以上算例只需用到坐标正反算知识,其他知识都是基于初中几何水平的解算,所以只要多动一下脑子,
办法
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是很多的,读者也可以算出JD坐标和前直线方位角用手头上已有的程序解算。
一、缓和曲线上的点坐标计算
已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l
②圆曲线的半径:R
③缓和曲线的长度:l0
④转向角系数:K(1或-1)
⑤过ZH点的切线方位角:α
⑥点ZH的坐标:xZ,yZ
计算过程:
说明
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:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,
公式中n的取值如下:
当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:
l为到点HZ的长度
α为过点HZ的切线方位角再加上180°
K值与计算第一缓和曲线时相反
xZ,yZ为点HZ的坐标
切线角
计算公式
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:
二、圆曲线上的点坐标计算
已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l
②圆曲线的半径:R
③缓和曲线的长度:l0
④转向角系数:K(1或-1)
⑤过ZH点的切线方位角:α
⑥点ZH的坐标:xZ,yZ
计算过程:
说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,
公式中n的取值如下:
当只知道HZ点的坐标时,则:
l为到点HZ的长度
α为过点HZ的切线方位角再加上180°
K值与知道ZH点坐标时相反
xZ,yZ为点HZ的坐标
三、曲线要素计算公式
公式中各符号说明:
l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)
l1——第一缓和曲线长度
l2——第二缓和曲线长度
l0——对应的缓和曲线长度
R——圆曲线半径
R1——曲线起点处的半径
R2——曲线终点处的半径
P1——曲线起点处的曲率
P2——曲线终点处的曲率
α——曲线转角值