Кинематические поверхности с конгруэнтными образующими кривыми

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Общепризнано, что кинематические поверхности общего вида полностью включают в себя ротативные и спироидальные поверхности, а также поверхности переноса. Показано, что класс рассматриваемых кинематических поверхностей включает в себя также представителей одиннадцати других классов. Составлена классификация кинематических поверхностей общего вида с конгруэнтными образующими, где помимо классов и групп, содержащих поверхности, образованные жесткой кривой при ее движении в пространстве, указаны наиболее известные конкретные кинематические поверхности. При этом учитывались способы образования кинематических поверхностей: 1) наличие неподвижного и подвижного аксоида с жестко связанной с ним образующей кривой; 2) неподвижной направляющей кривой и образующей подвижной жесткой кривой, скользящей вдоль направляющей кривой, причем кривым необязательно иметь общую точку; 3) поверхности переноса одной плоской кривой вдоль другой, причем кривые имеют одну общую точку скольжения. Предложение по организации класса кинематических поверхностей общего вида не подразумевает их исключения из других классов поверхностей. Термин «кинематические поверхности общего вида» используется, когда нужно показать более широкую группу поверхностей, а не перечислять все классы поверхностей, куда входят исследуемые поверхности. Описано применение кинематических поверхностей в строительстве, машиностроении, дано объяснение некоторых природных явлений и процессов в электродинамике, динамике жидкости и астрофизике для моделирования спиральных объектов.

Об авторах

Сергей Николаевич Кривошапко

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: sn_krivoshapko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9385-3699
SPIN-код: 2021-6966
Scopus Author ID: 6507572305

доктор технических наук, профессор департамента строительства, инженерная академия

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Список литературы

  1. Кривошапко С.Н., Иванов В.Н. Энциклопедия аналитических поверхностей. М.: ЛИБРОКОМ, 2010. 560 с.
  2. Кривошапко С.Н., Иванов В.Н. Поверхности конгруэнтных сечений на цилиндрах // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. Вып. 12. С. 1620–1631. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2020.12.1620-1631
  3. Kheyfets A.L., Galimov D., Shleykov I. Kinematic and analytical surfaces programming for solution of architectural designing tasks // GraphiCon’ 2001, September. Nizhny Novgorod, 2001. Pp. 283–286.
  4. Bi M., He Y., Li Z., Lee T-U., Min Xie Y. Design and construction of kinetic structures based on elastic strips // Automation in Construction. 2023. Vol. 146. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2022.104659
  5. Кривошапко С.Н. О параболическом изгибании плоского металлического листа в торсовую конструкцию // Технология машиностроения. 2020. № 11 (221). С. 14–24.
  6. Кривошапко С.Н. Циклические поверхности с окружностями в плоскостях пучка и с прямыми направляющими // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2004. № 13. С. 8–13.
  7. Иванов В.Н., Шмелева А.А. Геометрия и формообразование тонкостенных пространственных конструкций на основе нормальных циклических поверхностей // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2016. № 6. С. 3–8.
  8. Alborova L.A., Strashnov S.V. Surfaces of congruent sections of pendulum type on cylinders with generatrix superellipses // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2022. Т. 18. № 1. С. 64–72. http://doi.org/10.22363/1815-5235-2022-18-1-64-72
  9. Rachkovskaya G.S., Kharabaev Yu.N., Rachkovskaya N.S. The computer modelling of kinematic linear surfaces (based on the complex moving a cone along a torse) // Proceedings of the International Conference on Computing, Communication and Control Technologies (CCCT 2004). Austin, Texas, 2004. Pp. 107–111.
  10. Романова В.А. Образование поверхностей Монжа кинематическим способом в среде AUTOCAD // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2019. Т. 15. № 2. С. 106–116. http://doi.org/10.22363/1815-5235-2019-15-2-106-116
  11. Вiрич С.О. Вилучення спiральноï поверхнi з конгруенцiï конiчних гвинтових лiнiй// Геометричне та комп’ютерне моделювання. Харкiв: ХДУХТ, 2005. Вип. 9. С. 28–31.
  12. Кривошапко С.Н. Аналитические линейчатые поверхности и их полная классификация // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2020. Т. 16. № 2. С. 131–138. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2020-16-2-131-138
  13. Страшнов С.В., Рынковская М.И. К вопросу о классификации аналитических поверхностей// Геометрия и графика. 2022. Т. 10. № 1. С. 36–43. https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-36-43
  14. Алаева Т.Ю. К вопросу о классификации поверхностей // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: сборник статей 71-й международной научно-практической конференции: в 3 томах. Том 2 / под ред. С.В. Цыбакина, М.А. Ивановой, А.В. Рожнова. Караваево, 2020. С. 6–11.
  15. Кривошапко С.Н., Шамбина С.Л. Исследование и визуализация ротативных и спироидальных поверхностей // Прикладна геометрiя та iнженерна графiка. Працi Таврiйський державний агротехнологiчний унiверситет. Вип. 4. Т. 49. Мелiтополь: ТДАТУ, 2011. С. 33–41.
  16. Луста Г.И. Обзор ротативных поверхностей // Труды Московского научно-методического семинара по начертательной геометрии и инженерной графике. М., 1963. Вып. 2. С. 120–124.
  17. Ядгаров Д.Я., Шоломов И.Х. Аналитический способ конструирования спироидальных поверхностей с аксоидами торс – торс // Прикладная геометрия и инженерная графика. Киев, 1983. Вып. 35. С. 102–105.
  18. Krivoshapko S.N., Shambina S.L. The pendulum type surfaces with congruential cross sections// Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2021. T. 17. № 2. С. 165–174. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2021-17-2-165-174
  19. Lebedev V.A., Solovjov V.P., Webb B.W. View factors of spherical, conic, and cylindrical spiral surfaces // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. 2021. Vol. 274. Issue 1. https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2021.107866
  20. Lazureanu C. Spirals on surfaces of revolution // VisMath. 2014. Vol. 16. No. 2. Pp. 1–10.
  21. Сапрыкина Н.А. Основы динамического формообразования в архитектуре. М.: Архитектура-С, 2005. 312 с.
  22. Иванов В.Н. Геометрия и конструирование трубчатых оболочек // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2005. № 1. С. 109–114.
  23. Krasic S. Geometrijske površi u arhitekturi. Gradevinsko-arhitektonski fakultet Univerzitet u Nišu, 2012. 238 p.
  24. Ефременко А.В. Исследование линейчатых и нелинейчатых поверхностей на основе новых видов преобразования пространства: автореф. дис. … канд. техн. наук. Н. Новгород, 2000. 26 с.
  25. Исаев Ю.М., Гришин О.П., Настин А.А., Семашкин Н.М., Шуреков А.В. Скатывание зерна со спирально-винтовой поверхности транспортера // Современные наукоемкие технологии. 2008. № 7. С. 86–87.
  26. Kiselev A.V., Varlamov V.I. On spiral minimal surfaces. Cornell University, 2006. Pp. 1–18.
  27. Церерин Ю.А., Серогодский В.Н. Ремонт котлов-утилизаторов в химической промышленности. М.: Химия, 1984. 88 с.
  28. Торшин В.В. Спиральные образования в природе и электродинамике. М.: ЦП ВАСИЗДАСТ, 2008. 251 c.
  29. Нартя В.И. Блочно-матричный метод математического моделирования поверхностей. Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. 236 с.
  30. Кривошапко С.Н. Расчет и проектирование винтообразных конструкций, применяемых в строительстве и строительных машинах (обзорная информация). М.: ВНИИНТПИ, 2006. Вып. 1. 60 с.
  31. Whiston G.S. Use of screw translational symmetry for the vibration analysis of structures // International Journal for Numerical Methods in Engineering. 1982. Vol. 18. No 3. Pp. 435–444.
  32. Bock Hyeng C.A., Yamb E.B. Application of cyclic shells in architecture, machine design, and bionics // International Journal of Modern Engineering Researches. 2012. Vol. 2. Issue 3. Pp. 799–806.
  33. Юханио Маруланда Ар. Расчет оболочек в форме резных поверхностей Монжа: дис. … канд. техн. наук. М.: УДН, 1970. 154 с
  34. Якупов Н.М. Расчет оболочек типа резных // Актуальные проблемы механики оболочек: тезисы докладов. Казань: КИСИ, 1988. С. 242
  35. Скидан И.А. Кинематическое моделирование кинематических поверхностей в специальных координатах: дис. … д-р техн. наук. М.: МАДИ, 1989.
  36. Ефимов М.И. Об определении объемов отсеков, ограниченных некоторыми ротативными поверхностями // Начертательная геометрия и ее приложения. 1979. № 3. С. 103–105.
  37. Золотухин В.Ф. Классификация поверхностей // Сборник научно-методических статей по начертательной геометрии и инженерной графике. М.: Высшая школа, 1983. Вып. 10. С. 3–12
  38. Иванов В.Н., Романова В.А. Конструкционные формы пространственных конструкций. Визуализация поверхностей в системах MathCad, AutoCad. М.: Изд-во АСВ, 2016. 412 с.

© Кривошапко С.Н., 2023

Ссылка на описание лицензии: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/legalcode

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах