Эпигипоциклоиды и эпигипоциклические поверхности с произвольной базовой кривой
- Авторы: Иванов В.Н.1
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Выпуск: Том 17, № 4 (2021)
- Страницы: 404-413
- Раздел: Геометрия срединных поверхностей оболочек
- URL: https://journals.rcsi.science/1815-5235/article/view/325670
- DOI: https://doi.org/10.22363/1815-5235-2021-17-4-404-413
- ID: 325670
Цитировать
Аннотация
При качении окружности по другой неподвижной окружности точка, жестко связанная с подвижной окружностью, образует кривую: при качении неподвижной окружности - эпициклоиду, при качении по внутренней стороне неподвижной окружности - гипоциклоиду. При качении окружности при постоянном наклоне к плоскости неподвижной окружности точка, жестко связанная с подвижной окружностью, описывает пространственную кривую. Циклоидой называется кривая, образованная точкой подвижной окружности, катящейся по прямой. Рассматривается геометрия кривых, образуемых точкой, жестко связанной с окружностью, катящейся по произвольной базовой кривой, а также геометрия поверхностей, образованных при одновременном качении окружности по базовой кривой и вращении окружности вокруг касательной к базовой кривой. Так как при вращении окружности в нормальной плоскости базовой кривой точка, жестко связанная с вращающейся окружностью, описывает окружность, то образуется эпигипоциклоидальная циклическая поверхность. Получено векторное уравнение эпигипоциклоид и эпигипоциклоидальных циклических поверхностей с произвольной базовой кривой. На основе векторных уравнений с использованием программного комплекса MathCad построены графики эпигипоциклоидальных кривых с базовым эллипсом и синусоидой. Приведены рисунки эпигипоциклоидальных циклических поверхностей с базовым эллипсом. Они показывают большие возможности формообразования новых видов поверхностей при качении окружности по различным базовым кривым. В отличие от эпигипоциклоидальных кривых и поверхностей с базовой окружностью форма эпигипоциклоидальных кривых и поверхностей с базовой кривой, отличной от окружности, зависит от начальной точки качения окружности на базовой кривой.
Об авторах
Вячеслав Николаевич Иванов
Российский университет дружбы народов
Автор, ответственный за переписку.
Email: i.v.ivn@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4023-156X
доктор технических наук, профессор департамента строительства, Инженерная академии
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Список литературы
- Bronshtain I.N., Semenov K.A. Reference book on mathematics: for engineers and students of technical institutes. Moscow: GIFizMatlit Publ.; 1962. (In Russ.)
- Smirnov V.I. Course of higher mathematics (vol. 1). Мoscow: Nauka Publ.; 1965. (In Russ.)
- Ivanov V.N., Romanova V.A. Constructive forms of space constructions. Visualization of the surfaces at the systems “MathCAD”, “AutoCAD”. Мoscow: ASV Publ.; 2016. (In Russ.)
- Lawrence J.D. A catalog of special plane curves. New York: Dover Publications; 1972. p. 161, 168-170, 175.
- Corneli J. The PlanetMath Encyclopedia. ITP 2011 Workshop on Mathematical Wikis (MathWikis 2011) Nijmegen, Netherlands, August 27, 2011. Nijmegen, 2011. Pp. 6-12.
- Vinogradov I.M. (ed.) Mathematical encyclopedia (vol. 1). Moscow: Sovetskaya Encyclopediya Publ.; 1977. (In Russ.)
- Коrn G., Коrn Т. Reference book on mathematic for science workers and engineers. Мoscow: Nauka Publ.; 1977. (In Russ.)
- Churkin G.M. A quality of the points of the points of hypocycloid. Novosibirsk; 1989. (In Russ.)
- Barra M. The cycloid. Educ. Stud. Math. 1975;6(1):93-98.
- Ivanov V.N. Epi-hypocycloids and epi-hypocycloidal canal surfaces. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2018;14(3):242-247. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/1815-5235-2018-14-3-242-247
- Ivanov V.N. Epi-hypocycloidal canal surfaces in lines of main curvatures. Engineering Systems - 2019: Works of Sciences-Practical Conference with International Participation (Moscow, 3-5 April 2019). Moscow: RUDN University; 2019. p. 147-157. (In Russ.)
- Shulikovskiy V.I. Classical differential geometry. Moscow: GIFML Publ.; 1963. (In Russ.)
- Soliman M.A., Mahmoud W.M., Solouma E.M., Bary M. The new study of some characterization of canal surfaces with Weingarten and linear Weingarten types according to Bishop frame. Journal of the Egyptian Mathematical Society. 2019;27:26. https://doi.org/10.1186/s42787-019-0032-y
- Krivoshapko S.N., Bock Hyeng C.A. Classification of cyclic surfaces and geometrical research of canal surfaces. International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences. 2012;12(3):360-374.
- Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Encyclopedia of analytical surfaces. Springer International Publishing; 2015.
- Constructing shells and their visualization in system “MathCad” on basis of vector equations of surfaces. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018;456:012018. https://doi.org/10.1088/1757-899X/456/1/012018
Дополнительные файлы
