Structural Mechanics of Engineering Constructions and BuildingsStructural Mechanics of Engineering Constructions and BuildingsСтроительная механика инженерных конструкций и сооружений1815-52352587-8700Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)2107810.22363/1815-5235-2019-15-2-106-116Geometrical investigations of middle surfaces of shellsГеометрия срединных поверхностей оболочекAbstractFormation surfaces of Monge by the kinematic method in AutoCAD environmentОбразование поверхностей Монжа кинематическим способом в среде AutoCADRomanovaViktoryna AРомановаВикторина Анатольевна

Associate Professor, Peoples' Friendship University of Russia (RUDN University). Research interests: visualization of the design of mechanisms and the formation of analytical surfaces in the AutoCAD environment using programs in the language AutoLISP

доцент, Российский университет дружбы народов. Область научных интересов: визуализация проектирования механизмов и образование аналитических поверхностей в среде AutoCAD с применением программ на языке AutoLISP.

v.a.r-victoryna@mail.ruPeople’s Friendship University of Russia (RUDN University)Российский университет дружбы народов15122019152VOL 15, NO2 (2019)ТОМ 15, №2 (2019)10611614052019Copyright ©; 2019, Romanova V.A.Copyright ©; 2019, Романова В.А.2019Romanova V.A.Романова В.А.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/21078

Aims of research. Studying the possibility of forming Monge carved surfaces, defined by the method of their formation, creating an algorithm and program in the AutoLISP language to demonstrate the formation of surfaces in the AutoCAD environment in a dynamic mode. Methods. Monge carved surfaces are formed by a flat curve, located in the tangent plane to the fixed guide of the developable surface, when the plane and the curve roll along the guide surface without sliding. The described method of formation of these surfaces allows to perform their formation by the kinematic method in the AutoCAD environment using AutoLISP software. The article describes the construction of the Monge surfaces using cylindrical and conical surfaces as guides. A straight line and a sine wave are used as the forming lines. Results. An algorithm and a program in the AutoLISP language were created to form sets of compartments of several Monge surfaces and to visualize the formation of these surfaces in a dynamic mode by sequentially displaying the compartments on the monitor screen. The mini-film about formation of Monge surface by rolling a plane with a straight line along a circular cone is created. In the mini-film the drawings received by transformation of drawings of the AutoCAD environment are used.

Цели. Изучение возможности формирования резных поверхностей Монжа, заданных способом их образования, создание алгоритма и программы на языке AutoLISP для демонстрации образования поверхностей в среде AutoCAD в динамическом режиме. Методы. Резные поверхности Монжа образуются плоской кривой, расположенной в касательной плоскости к неподвижной направляющей развертывающейся поверхности, при перекатывании плоскости и кривой по направляющей поверхности без скольжения. Описанный способ образования указанных поверхностей позволяет выполнить их формирование кинематическим методом в среде AutoCAD с применением программного обеспечения на языке AutoLISP. В статье рассмотрено построение поверхностей Монжа с использование в качестве направляющих цилиндрической и конической поверхностей. В качестве образующих линий применяются прямая линия и синусоида. Результаты. Создан алгоритм и программа на языке AutoLISP для образования наборов отсеков нескольких поверхностей Монжа и визуализации формирования этих поверхностей в динамическом режиме посредством последовательного изображения отсеков на экране монитора. Снят мини-фильм об образовании поверхности Монжа при качении плоскости с прямой линией по круговому конусу. В мини-фильме используются рисунки, полученные преобразованием чертежей среды AutoCAD.

AutoCADAutoLISPMonge’s surfacecompartment of a surfaceAutoCADAutoLISPa generatrixa normala tangent planea developed guide surfacemini-filmповерхность Монжаотсек поверхностиобразующая линиянормалькасательная плоскостьразвертывающаяся направляющая поверхностьмини-фильмMonge G. (1936). Annex of the analysis to geometry. Мoscow: ONTY Publ., 699.Монж. Г. Приложение анализа к геометрии. М.: ОНТИ, 1936. 699 c.Monge G. (1947). Nachertatel'naya geometriya [Descriptive geometry]. Moscow: AN SSSR Publ., 291.Монж Г. Начертательная геометрия. М.: АН СССР, 1947. 291 с.Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. (2010). Enciklopediya analiticheskih poverhnostej [Encyclopedia of analytical surfaces]. Moscow: Librokom Publ., 560.Кривошапко С.Н., Иванов В.Н. Энциклопедия аналитических поверхностей. М.: Либроком, 2010. 556 c.Rizvan Muhammad. (2004). Geometriya, konstruirovanie i issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya obolochek v forme reznyh poverhnostej Monzha obshchego vida [Geometry, design and study of stressstrain state of shells in the form of carved Monge surfaces of general form] (Cand. Diss.). Moscow, 218. (In Russ.)Ризван Мухаммад. Геометрия, конструирование и исследование напряженно-деформированного состояния оболочек в форме резных поверхностей Монжа общего вида: дис. … канд. техн. наук. М., 2004. 218 c.Fillipova J.R. (2014). K voprosu o geometrii reznyh obolochek Monzha [To a question of geometry of carved covers of Monge]. Strength, creep and destruction of building and engineering materials and constructions, 132-135. (In Russ.)Филлипова Е.Р. К вопросу о геометрии резных оболочек Монжа. // Прочность, ползучесть и разрушение строительных и машиностроительных материалов и конструкций: сб. трудов. М.: РУДН, 2014. С. 132-135.V.N. Ivanov, Rizvan Muhammad. (2003). Reznye poverhnosti Monzha i konstruirovanie obolochek [Carved surfaces of Monge and designing of covers]. Theory and practice of engineering researches: materials of a scientific conference of graduate students, teachers and young scientists, April 22-25, 2002. Moscow: RUDN Publ., 233-234. (In Russ.)Иванов В.Н., Ризван Мухаммад. Резные поверхности Монжа и конструирование оболочек // Теория и практика инженерных исследований: материалы научной конференции аспирантов, преподавателей и молодых ученых, 22-25 апреля 2002 г. М.: Изд-во РУДН, 2003. С. 233-234.Fillipova J.R. (2016). Sravnitel'nyj analiz rezul'tatov rascheta tonkoj obolochki v forme reznoj poverhnosti Monzha po bezmomentnoj teorii i metodom konechnyh elementov [The comparative analysis of results of calculation of a thin cover in the form of a carved surface of Monge according to the momentless theory and a finite element method]. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings, (8), 8-13. (In Russ.)Филлипова Е.Р. Сравнительный анализ результатов расчета тонкой оболочки в форме резной поверхности Монжа по безмоментной теории и методом конечных элементов // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2016. № 3. С. 8-13.Fillipova J.R. (2015). Ob aktual'nosti primeneniya reznyh poverhnostej Monzha v arhitekture [On the relevance of the use of carved surfaces of Monge in architecture]. Construction and reconstruction, (6), 91-95. (In Russ.)Филлипова Е.Р. Об актуальности применения резных поверхностей Монжа в архитектуре // Строительство и реконструкция. 2015. № 6. С. 91-95.Schroeder W., Martin K., Lorensen B. (2003). The Visualization Toolkit. Kitware, Inc.Schroeder W., Martin K., Lorensen B. The Visualization Toolkit. Kitware, Inc., 2003.Haber R.B. (Jan. 1990). Vizualization Techniques for Engineering Mechanics. Computing Systems in Engineering, 1(1), 37-50.Haber R.B. Vizualization Techniques for Engineering Mechanics // Computing Systems in Engineering. Jan. 1990. Vol. 1. No. 1. Pp. 37-50.Dupac M., Popirlan C.-I. (April 1st 2010). Web Technologies for Modelling and Visualization in Mechanical Engineering. DOI: 10.5772/9037Dupac M., Popirlan C.-I. Web Technologies for Modelling and Visualization in Mechanical Engineering. April 1st 2010. DOI: 10.5772/9037Gallagher R.S., Press S. (1994). Computer Visualization: Graphics Techniques for Engineering and Scientific Analysis. CRC Press, 336.Gallagher R.S., Press S. Computer Visualization: Graphics Techniques for Engineering and Scientific Analysis. CRC Press, 1994, 336 p.Caha J., Vondrakova A. (2017). Fuzzy surface visualization using HSL colour model. Electronic Journal, 2(2), 26-42.Caha J., Vondrakova A. Fuzzy surface visualization using HSL colour model // Electronic Journal. 2017. Vol. 2. No. 2. Pp. 26-42.Chetverukhin N.F., Levitsky V.S., Pryanishnikov Z.I., Tevlin A.M., Fedotov G.I. (1936). Kurs nachertatel'noj geometrii [The course of descriptive geometry]. Moscow: State Publishing House of Technical and Theoretical Literature, 435. (In Russ.)Курс начертательной геометрии / Н.Ф. Четверухин и др. М.: Государственное издательство техникотеоретической литературы, 1936. 435 c.Ivanov O.N., Chaykin A.A., Shevchenko V.N. (1992). Yazyk programmirovaniya AutoLISP Release 10, 11Иванов О.Н., Чайкин А.А., Шевченко В.Н. Язык программирования AutoLISP Release 10, 11. TRINIKA Ltd, 1992.Kudryavtsev E.M. (1999). AutoLISP. Programmirovanie v FutoCAAD-14 [AutoLISP. Programming in AutoCAD-14]. Moscow: DM Publ. (In Russ.)Кудрявцев Е.М. AutoLISP. Программирование в FutoCAAD-14. М.: ДМК, 1999.Romanova V.A., Matveev V.M. (2016). Vizualizaciya dvizheniya tochki kontakta zub'ev v cilindricheskoj zubchatoj peredache [Visualization of the movement of a contact point in cylinder cog-transmission]. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings, (1), 26-29. (In Russ.)Романова В.А., Матвеев В.М. Визуализация движения точки контакта зубьев в цилиндрической зубчатой передаче // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2016. № 1. С. 26-29.Heifetz A.L., Loginovsky A.N., Butorina I.V., Vasilyev V.N. (2013). Inzhenernaya 3D-komp'yuternaya grafika [Inzhenernaya 3D-computer graphics]. Мoscow: Yurayt Publ., 464. (In Russ.)Инженерная 3D-компьютерная графика / Хейфец А.Л. и др. М.: Юрайт, 2013. 464 c.Ivanov V.N., Romanova V.A. (2016). Konstrukcionnye formy prostranstvennyh konstrukcij. Vizualizaciya poverhnostej v sistemah MathCad, AutoCad [Constructive forms of space constructions. Visualization of the surfaces at systems MathCAD, AutoCAD]. Moscow: ASV Publ., 410. (In Russ.)Иванов В.Н., Романова В.А. Конструкционные формы пространственных конструкций. Визуализация поверхностей в системах MathCAD, AutoCAD: монография. М.: АСВ, 2016. 412 с.Ivanov V.N., Krivoshapko S.N., Romanova VA. (2017). Osnovy razrabotki i vizualizacii ob"ektov analiticheskih poverhnostej i perspektivy ih ispol'zovaniya v arhitekture i stroitel'stve [Bases of development and visualization of objects of analytical surfaces and the prospect of their use in architecture and construction]. Geometry and graphics, 5(4), 3-14. (In Russ.)Иванов В.Н., Кривошапко С.Н., Романова В.А. Основы разработки и визуализации объектов аналитических поверхностей и перспективы их использования в архитектуре и строительстве // Геометрия и графика. 2017. Т. 5. № 4. С. 3-14.Romanova V.A. (2015). Vizualizaciya obrazovaniya poverhnostej zontichnogo tipa [Visualization of formation of umbrella-type and umbrella surfaces with radial damping waves in the central point]. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings, (3), 4-8. (In Russ.)Романова В.А. Визуализация образования поверхностей зонтичного типа // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2014. № 3. С. 19-22.Romanova V.A. (2016). Formirovanie ciklicheskih poverhnostej s obrazuyushchej okruzhnost'yu peremennogo radiusa v AVTOKADЕ [The formation of cyclic surfaces with variable radius of generatrix circles in AutoCAD. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Building, (3), 20-24. (In Russ.)Романова В.А. Формирование циклических поверхностей с образующей окружностью переменного радиуса в АвтоКАДЕ // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2016. № 3. С. 20-24.Romanova V.A. (2012). Osobennosti izobrazheniya processa obrazovaniya poverhnostej v sisteme AutoCAD [The features of the image formation surfaces in the CAD system AutoCAD]. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Building, (4), 3-5. (In Russ.)Романова В.А. Особенности изображения процесса образования поверхностей в системе AutoCAD // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2012. № 4. С. 3-5.