第七章立体与立体相交

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 立体与立体相交,平面体与平面体,平面体与曲面体,曲面体与曲面体,多形体相交,两立体相交叫作,相贯,，其表面产生的交线叫作,相贯线,。,本章主要讨论立体相交时其,表面相贯线的投影特性及画法,。,1.相贯的形式, 共有性, 表面性,相贯线位于两立体的表面上（外表面或内表面）。,相贯线是,两立体表面的共有线,。, 封闭性,相贯线一般是,封闭的空间折线,（通常由直线和曲线组成）,或空间曲线,。, 空间性,相贯线一般是,空间曲线，,有时也为,平面曲线,或,直线,。,2.相贯线的主要性质, 空间分析,1.相贯两立体的,表面性质,（外表面或内表面）。,3.相贯线作图的一般方法,3.相贯两立体的,相对大小,。,2.相贯两立体,相互位置,。,相贯线作图实质是找出相贯的两立体表面的若干,共有点,的投影。,4.相贯两立体对,投影面位置,。, 投影作图,描点法，特殊位置点、一般位置点,投影分析：,小圆柱轴线垂直于,H,面，水平投影积聚为圆，根据相贯线的共有性，相贯线的水平投影即为该圆。大圆柱轴线垂直于,W,面，侧面投影积聚为圆，相贯线的侧面投影在该圆上。,1.相贯线的性质,两平面体的交线在一般情况下是,折线,。这条折线可以分裂成两个或更多部分，并且都是直线组成的空间封闭线框。,1.求解方法,棱线法求,各,棱线与棱面的交点,棱面法求,各,棱面的交线,两平面体的交线的各个顶点是一个平面体的棱线与另一平面体的交点，交线的各条线段是两平面体的各棱面间的交线。,7.1,平面体与平面体相交,3.,连线。注意判别交线的可见性，在,P,面内的交线可见，在,Q,面内的交线不可见。,P,V,Q,V,投影分析,从正面和侧面投影看出，四棱柱的四条棱线都穿过棱锥，所以两立体是全贯的。其交线是两条封闭折线。前面一条是空间折线，是四棱柱与三棱锥的前面两个棱面的交线；后面一条是平面折线，是四棱柱与三棱锥后面棱面的交线。,作图步骤,1.,先求四棱柱的两个水平棱面对三棱锥各棱面的交线。通过四棱柱上下两个棱面作水平面,P,和,Q，P,和,Q,与三棱锥各个棱面的交线分别与三棱锥的底面三角形的三条边平行。,2.,求四棱柱左右两个侧面与三棱锥的交线。可以由四棱柱左右侧面投影的积聚性和步骤1中求出的交线共同确定。,例题一, 求四棱柱与三棱锥的交线,擦除多余作图线后的结果,1.相贯线的性质,相贯线是由若干段,平面曲线,（或直线）所组成的,封闭曲线,，每一段,平面曲线,是平面体的棱面与曲面体表面的,截交线,。平面曲线的交点就是平面体的棱线与曲面体的交点。,2.作图方法,分析各棱面与曲面的相对位置，从而确定交线的形状。,求各棱面与曲面的截交线及棱线与曲面的交点。,连接各段交线，并判断可见性。,求交线的实质是,求各棱面与曲面的截交线及棱线与曲面的交点,。,7.2,平面体与曲面体相交,投影分析,三棱柱与半球的交线由三条截交线组成。它们的空间形状都是圆弧。由投影可知，三棱柱的最后面的棱面是正平面，前面两个棱面是与正立面倾斜的铅垂面。,作图方法,辅助平面法。用一个正平面来切此模型，则切三棱柱前面的两个棱面分别产生两条交线，切球面的交线为圆弧。棱面上的交线与圆弧的交点就是三棱柱与球面的交线上的点。,R,H,S,H,U,H,T,H,作图步骤,. 求特殊位置点。,求三棱柱各条棱线上的点。,求交线正面投影上虚实的分界点。,. 连线。注意轮廓线的可见性。,. 求一般位置点。,例题二, 求三棱柱与半圆球的交线,擦除多余作图线后的结果,1. 相贯线的性质,相贯线一般为,光滑封闭的空间曲线,，,它是两回转体表面的共有线,。,2.作图方法, 利用投影的积聚性直接找点, 辅助平面法, 先找特殊点, 作图过程, 补充一般位置点,辅助球面法, 连线并判别可见性点,7.3 曲,面体与曲面体相交,投影分析：,小圆柱轴线垂直于,H,面，水平投影积聚为圆，根据相贯线的共有性，相贯线的水平投影即为该圆。大圆柱轴线垂直于,W,面，侧面投影积聚为圆，相贯线的侧面投影在该圆上。,求相贯线的投影：,采用表面取点法，利用投影积聚性。, 找特殊点, 找一般位置点, 光滑连接,例题三,求两圆柱垂直相交的交线,擦除多余作图线后的结果,当两圆柱正交时，交线的投影由小圆柱内向大圆柱内弯曲。随着,小圆柱直径增大，大圆柱直径不变，交线弯曲程度越大。当两个圆柱,直径相等时，交线的投影为直线。,讨论：,当两圆柱正交时，随着直径变化，相贯线的变化趋势？, 外形交线, 两外表面相贯, 一内表面和一外表面相贯, 内形交线, 两内表面相贯,投影分析,这是一个内外形都有圆柱面相交的问题。相交的圆柱面都是垂直相交，即柱面正交。这与例题三相似。,作图方法,采用表面取点法，利用投影积聚性。,例题四,补全主视图,圆柱面正交，不管是内形还是外形，其作图方法是表面取点，利用投影的积聚性。作图步骤是先求特殊位置点，再求一般位置点，最后连线，同时判别可见性。,小 结,擦除多余作图线后的结果,作图方法,辅助平面法。取一正平面,为辅助平面，此辅助平面切此,模型的交线都是圆柱的素线。,这些素线的交点即为相贯线上,的点。,投影分析,两圆柱面分别垂直于水平,面和侧面，所以交线水平投影,积聚在小圆柱的水平投影上，,交线的侧面积聚在大圆柱的侧,面投影圆弧上（即在小圆柱轮,廓线之间的一段圆弧）。,例题五,求两偏交圆柱的交线。,作图步骤,1. 求特殊位置点,R,H,R,W,T,H,T,W,Q,H,Q,W,S,H,S,W,2. 求一般位置点,P,H,P,W,3. 连线。注意判别可见性。,例题五,求两偏交圆柱的交线,I,I,6:1,擦除多余作图线后的结果,P38（7）,P40,P41（8）,作 业,投影分析,大圆柱是直立的，小圆柱是倾斜的，直立圆柱的水平投影具有积聚性，则交线的水平投影为两圆柱投影的公共部分。小圆柱的轴线是正平线，则小圆柱的端面圆的正面投影积聚为直线。,作图方法,辅助平面法。用正平面切此,模型，其交线分别为四条直线，,它们的交点是相贯线上的点。,作图步骤,1. 求特殊位置点。,2. 用辅助平面法求一般位置点。,P,H,P,W,Q,H,Q,W,3. 用光滑曲线连线，并判别可见性。,例题六,求两斜交圆柱的交线,擦除多余作图线后的结果,投影分析,相贯线为一,光滑的封闭的空间曲线,。其中圆柱面的侧面投影有积聚性，因此，相贯线的侧面投影在柱面的侧面投影上。相贯线的正面投影、水平投影应分别求出。,例题七,求圆柱与圆锥的交线,根据,三面共点,的原理，利用辅助平面求出两回转体表面上的若干共有点，从而画出相贯线的投影。,作图方法,假想用辅助平面截切两回转体,，分别得出两回转体表面的截交线。由于截交线的交点既在辅助平面内，又在两回转体表面上，因而是相贯线上的点。,辅助平面的选择原则,使,辅助平面与两回转体,表面的截交线,的投影,简单易画,，例如直线或圆。,一般选择,投影面平行面作为辅助平面,辅助平面法,解题步骤：, 求特殊点, 用辅助平面法求中间点, 光滑连接各点,例题七,求圆柱与圆锥的交线,擦除多余的作图线后的结果,P42,P43,P44（14）,作 业,投影分析,轴线为铅垂线的直立回转体的水平投影有积聚性。倾斜圆柱的轴线为正平线，其正面投影有积聚性。,作图方法,辅助球面法同心球面法。其基本原理：,若一回转面与一球心在其回转轴上的球面相交，则其交线一定是圆。,同心球面法,适用于当两个曲面都是回转面时，且它们的轴线相交并平行于投影面。,例题八,求作两曲面体的交线,作图步骤,1. 求特殊位置点。,2. 求一般位置点。以两回转体轴线的交点为球心作一个辅助球面。,3. 连线，并判别可见性。,例题八,求作两曲面体的交线,擦除多余的作图线后的结果,定理1,在一般情况下，两个二次曲面的交线是四次空间曲线。,但在特殊情况下可分解成两条二次曲线（4=2+2），一条直线和一条三次曲线（4=1+3），或四条(4=1+1+1+1)。,直径相等的两圆柱,圆柱与椭圆柱,定理2,若两个二次曲面具有公共的对称平面，则它们的交线在该平面上的正投影是二次曲线。,（,1）当两轴线相交的二次曲面中,有一个是球面,时，则它们的交线在公共对称平面上的投影是,抛物线,。,抛物线,（,2）当两轴线相交的二次曲面中,有一个是扁椭球面,时，则它们的交线在公共对称平面上的投影是,椭圆,。,椭圆,（,3）当两轴线相交的二次曲面中,不含球面或扁椭球面,时，则它们的交线在公共对称平面上的投影是,双曲线,。,双曲线,定理3,若两个二次曲面有两个切点，则它们的交线分解为通过切点的两条二次曲线。,二次曲线,定理4,若两个二次曲面切于第三个二次曲面，则它们的交线两条平面曲线。,在,求两,曲面体的交线时，若遇到这种情况，可以将交线的投影直接画出，不必找点连线。,7.4 二次曲,面的交线性质,例题九,补全视图,形体分析,分析组成模型的基本几何形体及其相互位置关系，判断哪些表面之间有交线，并分析交线趋势。,1 小圆柱,2 大圆柱,3 圆柱和与之相切的平面立体,正交,交线,作图步骤,1.,画出基本体的投影;,2.,求大圆柱与形体3的交线；,3,. 求形体3与小圆柱的交线；,4.,求大小两圆柱的交线。,7.5 多形体相交,擦除多余的作图线后的结果,形体分析,该模型由两个圆柱和一个圆台组成。其中大圆柱与圆台同轴，小圆柱与圆台的轴线垂直。,圆台,圆柱,圆柱,作图步骤,1,.,求小圆柱与圆台的交线；,P,V,P,W,y,y,2,.,求两圆柱的交线。,例题十,补全图中所缺的交线,擦除多余的作图线后的结果,P45（15）,P46（17）,P48（4）,作 业,谢谢！下次再见！,