Геометрия нормальных линейчатых поверхностей
- Авторы: Иванов В.Н.1
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Выпуск: Том 17, № 6 (2021): Перспективы применения оболочечных структур и тонких оболочек в первой половине XXI в.
- Страницы: 562-575
- Раздел: Формообразование оболочек
- URL: https://journals.rcsi.science/1815-5235/article/view/325710
- DOI: https://doi.org/10.22363/1815-5235-2021-17-6-562-575
- ID: 325710
Цитировать
Аннотация
Рассматривается формирование широкого круга поверхностей на основе нормальных линейчатых поверхностей, образуемых движением прямой линии в нормальной плоскости базовой направляющей кривой. Образующая прямая может вращаться по заданному закону в нормальной плоскости базовой кривой. Приводится векторное уравнение поверхностей, с произвольной пространственной и плоской направляющей кривой. Получены формулы геометрических характеристик поверхности. На основе полученных формул показано, что координатная система нормальной линейчатой поверхности является ортогональной, но в общем случае не сопряженной. Прямые линии не являются линиями главных кривизн поверхности и нормальные линейчатые поверхности в общем случае не являются торсовыми, развертывающимися поверхностями. Получено условие вращения образующей прямой в нормальной плоскости базовой кривой, при выполнении которого координатная сеть будет сопряженной - нормальная линейчатая поверхность развертывающейся. Для пространственной базовой кривой это условие связано с кривизной базовой кривой, для плоской кривой образующая прямая движется в нормальной плоскости направляющей плоской кривой с постоянным наклоном к плоскости базовой плоской кривой - поверхность одинакового ската. На основе векторного уравнения построены рисунки нормальных линейчатых поверхностей с использованием программного комплекса MathCAD.
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
- Monge G. Supplement of analyses to geometry. Moscow: ONTI Publ.; 1936. (In Russ.)
- Dupin Ch. Application de geometrie et de mechanique. Paris: Bachelier; 1822.
- Shulikovskiy V.I. Classical differential geometry. Moscow: GIFML Publ.; 1963. (In Russ.)
- Rashevskiy P.K. Course of differential geometry. Moscow, Leningrad: GITTL Publ.; 2004. (In Russ.)
- Kagazn V.F. The base of the theory of the surfaces. Moscow, Leningrad: OGIZ Publ.; 1948. (In Russ.)
- Hilbert D.; Cohn-Vossen S. Geometry and the imagination. 2nd ed. Chelsea; 1952.
- Hilbert D., Cohn-Vossen. Visual geometry. Moscow: Nauka Publ.; 1981.
- Sanchez-Arcas M. Shells. Moscow: Izd-vo Literatury po Stroitel'stvu Publ.; 1961.
- Rekach V.G., Krivoshapko S.H. Analyses of shells of complex geometry. Moscow: UDN Publ.; 1988. (In Russ.)
- Krivoshapko S.H. Torus surfaces and shells. Moscow: UDN Publ.; 1991. (In Russ.)
- Krivoshapko S.N. Geometry of the ruled surfaces with a cuspidal edge and linear theory of analyses of the torus shells. Moscow: RUDN Publ.; 2009. (In Russ.)
- Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Encyclopedia of analytical surfaces. Switzerland: Springer International Publishing; 2015.
- Ivanov V.N., Krivoshapko S.N. Analytical methods of analyses of shells of noncanonic forms. Moscow: RUDN Publ.; 2010. (In Russ.)
- Krivoshapko S.N., Alborova L.A. Formation of the shells in architecture. Moscow: RUDN Publ.; 2008. (In Russ.)
- Krivoshapko S.N., Mamieva I.A. Analitical surfaces in architecture of buildings, constructions and products. Moscow: Librocom Publ.; 2012. (In Russ.)
- Ivanov V.N., Romanova V.A. Constructive forms of space constructions. Visualization of the surfaces at the systems MathCAD, and AutoCAD. Moscow: ASV Publ.; 2016. (In Russ.)
- Krivoshapko S.N. Analitical ruled surfaces and their complete classification. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2020;16(2):131-138. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2020-16-2-131-138
- Zenkevich O. Finite element methods. Moscow: Mir Publ.; 1975. (In Russ.)
- Agapov V.P. Finite element methods in static, dynamic and stability. Moscow: ASV Publ.; 2004. (In Russ.)
- Ivanov V.N., Nasr Younis A. A. Analyses of the shells of complex geometry by variational difference methods. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2000;(9):25-34. (In Russ.)
- Ivanov V.N. Variation principles and methods of analyses of of problems of theory o elasticity. Moscow: RUDN Publ.; 2001. (In Russ.)
- Ivanov V.N. Geometry and forming of the normal surfaces with system of plane coordinate lines. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2011;(4):6-14. (In Russ.)
- Ivanov V.N., Imomnazarov T.S., Farhan I.T.F. Orthogonal curved coordinate system and constructions of the surfaces on the trapezium curved planes. RUDN Journal of Engineering Researches. 2017;18(4):518-527. (In Russ.)
- Vtlimirovic L.S., Stancovic M.S., Rradivojevic G. Modeling conoid surfaces. Facta Universitatis: Architicture and Civil Engineering. 2002;2(4):261-266.
- Krivoshapko S.N., Basov U.K., Yakushina A.A. Investigation on design and using of conoidal shells. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2001;(10):7-14. (In Russ.)
Дополнительные файлы
