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摘 要 本文针对2014年全国大学生数学建模竞赛题目,根据平板边桌的特点,运用matlab7等计算机技术对题目所给折叠桌的设计加工参数进行计算,对于题设条件详细的进行了深入的探讨,就如何更合理的计算平面边桌的设计参数进行了研究。
关键词 折叠桌 Matlab 数据整理 CAD画图 可行性分析
模型的建立与求解
我们以圆的中心点作为直角坐标系的原点,建立平面直角坐标系。
圆的方程为 + = ,其中 = 1.25+ -2.5(10),则= -6.25+131.2564.0625。
将=1,2,3,,10代入可以得出各个切点的坐标。因为以坐标原点为圆心,因为中心对称,所以只要求出十个切点即可。求出的桌面圆和木条的切点(图中标号点)坐标如下:
进而我们算出各个桌腿木条的长度L如下:
同样按照上述方法所示,建立三维空间直角坐标系。在上述的平面直角坐标系增加一个竖坐标。
则最外侧第一根桌腿在YOZ坐标面上面的投影直线如下图所示。
由题目所给信息可知,桌面的高度为50,所以OB为50。前面求出第一根桌腿的长度为52.1938,即OA=52.1938。由勾股定理可知AB=14.9736。因为钢筋固定在最外侧桌腿的中心位置,即OA的中点位置C。可知OD=25,CD=7.4868。
所以在三维空间直角坐标系中C(23.75,7.4868,-25)。由对称性可知,另一侧C1(-23.75,7.4868,-25)。两点可确定一条直线,则空间直线CC1方程即为折叠后钢筋的方程为:
由此可以求出每根桌腿钢筋位置的坐标和靠近地面侧桌腿的坐标。
靠近地面侧桌腿的坐标
因为未折叠前钢筋的相对位置是固定的,距离桌腿最外侧距离为25cm。而折叠后钢筋距桌腿靠近地面方向的距离为L2=L-L1。可得开槽的长度即为S=25-L2。
利用上前文数据求得的各木条开槽长度S如下表所示。
参考文献:
[1]王红卫.建模与仿真[M].北京:科学出版社,2005.
[2]吴建国.数学建模案例分析[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
(作者单位:吉林建筑大学基础科学部)
关键词 折叠桌 Matlab 数据整理 CAD画图 可行性分析
模型的建立与求解
我们以圆的中心点作为直角坐标系的原点,建立平面直角坐标系。
圆的方程为 + = ,其中 = 1.25+ -2.5(10),则= -6.25+131.2564.0625。
将=1,2,3,,10代入可以得出各个切点的坐标。因为以坐标原点为圆心,因为中心对称,所以只要求出十个切点即可。求出的桌面圆和木条的切点(图中标号点)坐标如下:
进而我们算出各个桌腿木条的长度L如下:
同样按照上述方法所示,建立三维空间直角坐标系。在上述的平面直角坐标系增加一个竖坐标。
则最外侧第一根桌腿在YOZ坐标面上面的投影直线如下图所示。
由题目所给信息可知,桌面的高度为50,所以OB为50。前面求出第一根桌腿的长度为52.1938,即OA=52.1938。由勾股定理可知AB=14.9736。因为钢筋固定在最外侧桌腿的中心位置,即OA的中点位置C。可知OD=25,CD=7.4868。
所以在三维空间直角坐标系中C(23.75,7.4868,-25)。由对称性可知,另一侧C1(-23.75,7.4868,-25)。两点可确定一条直线,则空间直线CC1方程即为折叠后钢筋的方程为:
由此可以求出每根桌腿钢筋位置的坐标和靠近地面侧桌腿的坐标。
靠近地面侧桌腿的坐标
因为未折叠前钢筋的相对位置是固定的,距离桌腿最外侧距离为25cm。而折叠后钢筋距桌腿靠近地面方向的距离为L2=L-L1。可得开槽的长度即为S=25-L2。
利用上前文数据求得的各木条开槽长度S如下表所示。
参考文献:
[1]王红卫.建模与仿真[M].北京:科学出版社,2005.
[2]吴建国.数学建模案例分析[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
(作者单位:吉林建筑大学基础科学部)