The pendulum type surfaces with congruential cross sections

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article discusses new kinematic surfaces that can be attributed to the class of surfaces of congruent cross sections. The surfaces of congruent cross sections were first identified in a separate class by Professor I.I. Kotov. Circular, elliptical and parabolic cylinders are taken as the guiding surfaces, and circles and parabolas are taken as generating plane curves, which can be located in the plane of the generating curve of the guiding cylinder or in a plane parallel to its longitudinal axis. The introduction of a new independent parameter helped to solve the set geometric problems. The analytical formulas are presented in generalized form, so the shape of the flat generatrix curve can be arbitrary. Two types of surfaces are considered: 1) when the local axes of the generating curves remain parallel during their movement; 2) when these axes rotate. The resulting surfaces can be of interest to architects, or can find application in machine-building thin-walled structures or in the study of the trajectories of bodies during their oscillatory-translational motion.

About the authors

Sergey N. Krivoshapko

Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Author for correspondence.
Email: shambina_sl@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9385-3699

Professor of the Department of Civil Engineering, Academy of Engineering, DSc, Professor

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

Svetlana L. Shambina

Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Email: shambina_sl@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9923-176X

Associate Professor of the Department of Civil Engineering, Academy of Engineering, PhD

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

References

  1. Kotov I.I. Descriptive geometry: a course of lectures for students of the faculty of advanced training for teachers. Moscow: MAI; 1973. (In Russ.)
  2. Jasion P., Magnucki K. Buckling and post-buckling analysis of an untypical shells of revolution. Insights and Innovations in Structural Engineering, Mechanics and Computation. Proceedings of the 6th International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation. CRC Press; 2016. p. 766-771. https://doi.org/10.1201/9781315641645-125.
  3. Filipova J., Rynkovskaya M. Carved Monge surfaces as new forms in the architecture. MATEC Web of Conferences. 2017;95(12):5. https://doi.org/10.1051/matecconf/20179517006
  4. Bock Hyeng Ch.A., Yamb E.B. Application of cyclic shells in architecture, machine design, and bionics. Int. J. of Modern Engineering Research. 2012;2(3):799-806.
  5. Andrews J., Séquin C.H. Generalized, basis-independent kinematic surface fitting. Computer-Aided Design. 2013; 45(3):615-620. https://doi.org/10.1016/j.cad.2012.10.047
  6. Savićević S., Ivandić Ž., Jovanović J., Grubiša L., Stoić A., Vukčević M., Janjić M. The model for helical shells testing. Tehnički Vjesnik. 2017;24(1):167-175. https://doi.org/10.17559/TV-20150816201404
  7. Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Encyclopedia of analytical surfaces. Switzerland: Springer International Publishing; 2015. https://doi.org/10.1007/978-3-319-11773-7
  8. Krivoshapko S.N., Bock Hyeng Ch.A. Geometrical research of rare types of cyclic surfaces. International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences. 2012;12( 3):346-359.
  9. Čučaković A., Jović B., Komnenov M. Biomimetic geometry approach to generative design. Periodica Polytechnica Architecture. 2018;47(2):70-74. https://doi.org/10.3311/PPar.10082
  10. Pottmann H., Eigensatz M., Vaxman A., Wallner J. Architectural geometry. Computers & Graphics. 2015;47:145-164. https://doi.org/10.1016/j.cag.2014.11.002
  11. Krivoshapko S.N., Shambina S.L. On the question of surfaces of congruent sections of pendulum type on a circular cylinder. Applied Geometry and Engineering Graphics. 2011;88:196-200. (In Russ.)
  12. Knott G., Viquerat A. Helical bistable composite slit tubes. Composite Structures. 2019;207(1):711-726. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.09.045
  13. Mesnil R., Santerre Y., Douthe C., Baverel O., Leger B. Generating high node congruence in freeform structures with Monge’s surfaces. IASS 2015: Future Visions. Amsterdam; 2015.
  14. Ivanov V.N., Romanova V.A. Constructive forms of spatial structures (visualization of surfaces in MathCad, AutoCad). Moscow: ASV Publ.; 2016. (In Russ.)
  15. Bartoň M., Pottmann H., Wallner J. Detection and reconstruction of freeform sweeps. Computer Graphics Forum. 2014;33(2). https://doi.org/10.1111/cgf.12287
  16. Mesnil R., Douthe C., Baverel O., Léger B., Caron J.-F. Isogonal moulding surfaces: a family of shapes for high node congruence in free-form structures. Automation in Construction. 2015;59:38-47. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2015.07.009
  17. Abd-Ellah H.N., Abd-Rabo M.A. Kinematic surface generated by an equiform motion of astroid curve. International Journal of Engineering Research & Science. 2017;3(7):100-114. https://doi.org/10.25125/engineering-journal-IJOER-JUL-2017-13
  18. Carmelo M., Biagio M. Quando due figure congruenti sono direttamente congruenti. Boll. Unione Mat. Ital. A. 1992;6(3):425-430.
  19. Ivanov V.N. Geometry of the cyclic translation surfaces with generating circle and directrix of the base sphere. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2011;(2):3-8. (In Russ.)
  20. Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Surfaces of congruent sections on cylinder. Vestnik MGSU. 2020;15(12):1620-1631. (In Russ.) https://doi.org/ 10.22227/1997-0935.2020.12.1620-1631

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».