Эпигипоциклоиды и эпигипоциклические поверхности с произвольной базовой кривой

Обложка

Цитировать

Полный текст

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. 6

Список литературы

  1. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике: для инженеров и учащихся ВТУЗов. М.: ГИФизМатлит, 1962. 608 с.
  2. Смирнов В.И. Курс высшей математики: в 2 т. Т. 1. М.: Наука, 1965. 480 с.
  3. Иванов В.Н., Романова В.А. Конструкционные формы пространственных конструкций. Визуализация по-верхностей в системах MathCad, AutoCad: монография. М.: Изд-во АСВ, 2016. 412 с.
  4. Lawrence J.D. A catalog of special plane curves. New York: Dover Publ., 1972. Pp. 161, 168–170, 175.
  5. Corneli J. The PlanetMath encyclopedia // ITP 2011 Workshop on Mathematical Wikis (MathWikis 2011) Nijmegen, Netherlands, August 27, 2011. Nijmegen, 2011. Pp. 6–12.
  6. Математическая энциклопедия: в 5 т. / под ред. И.М. Виноградова. М.: Советская энциклопедия, 1977.
  7. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. M.: Наука, 1977. 831 c.
  8. Churkin G.M. A quality of the points of the points of hypocycloid. Novosibirsk, 1989. 10 p.
  9. Barra M. The cycloid // Educ. Stud. Math. 1975. Vol. 6. No. 1. Pp. 93–98.
  10. Иванов В.Н. Эпи-гипоциклоиды и эпи-гипоциклоидальные каналовые поверхности // Строительная меха-ника инженерных конструкций и сооружений. 2018. Т. 14. № 3. С. 242–247. http://dx.doi.org/10.22363/1815-5235-2018-14-3-242-247
  11. Иванов В.Н. Эпи-гипоциклоидальные каналовые поверхности в линиях кривизны // Инженерные системы – 2019: труды научно-практической конференции с международным участием (Москва, 3–5 апреля 2019 г.). М.: РУДН, 2019. С. 147–157.
  12. Шуликовский В.И. Классическая дифференциальная геометрия. М.: ГИФМЛ, 1963. 540 с.
  13. Soliman M.A., Mahmoud W.M., Solouma E.M., Bary M. The new study of some characterization of canal surfa-
  14. ces with Weingarten and linear Weingarten types according to Bishop frame // Journal of the Egyptian Mathe-matical Society. 2019. Vol. 27. Article number: 26. https://doi.org/10.1186/s42787-019-0032-y
  15. 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. Vol. 12. Issue 3. Pp. 360–374.
  16. Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Encyclopedia of analytical surfaces. Springer International Publishing, 2015. 752 p.
  17. Ivanov V.N. Constructing shells and their visualization in system “MathCad” on basis of vector equations of surfa-
  18. ces // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 456. 012018. http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/456/1/012018

© Иванов В.Н., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах