Использование суперэллипсов в компьютерном моделировании строительных и машиностроительных объектов

Использование суперэллипсов в компьютерном моделировании строительных и машиностроительных объектов

Автор: Страшнов С.В.

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура @vestnik-susu-building

Рубрика: Инженерная геометрия и компьютерная графика. Цифровая поддержка жизненного цикла изделий

Статья в выпуске: 4 т.23, 2023 года.

Бесплатный доступ

В данной обзорной статье собраны основные сведения по существующим методикам формирования внешних обводов надводных судов, подводных аппаратов и предлагаются новые формы строительных оболочек в виде поверхностей с главным каркасом их трех суперэллипсов. Наличие девяти произвольных констант в обобщенных параметрических уравнениях предлагаемых поверхностей дает возможность, имея один комплект уравнений, рассматривать десятки изучаемых поверхностей с помощью компьютерного моделирования. Даны результаты геометрических исследований и показаны возможности использования расчетной компьютерной программы СКАД в определении напряженно-деформированного состояния строительных оболочек со ссылкой на использованные источники, что может дать толчок дальнейшим исследованиям без повторения уже выполненных другими исследователями. Некоторые разработки проиллюстрированы рисунками, что облегчает понимание материала.

Еще

Компьютерное моделирование, суперэллипс, суперэллипсоид, квазиэллипсоид, судостроение, тонкая оболочка, поверхность с тремя направляющими суперэллипсами

Короткий адрес: https://sciup.org/147242671

IDR: 147242671   |   DOI: 10.14529/build230408

Список литературы Использование суперэллипсов в компьютерном моделировании строительных и машиностроительных объектов

  • Gardner M. Mathematical Carnival. A New Round-Up of Tantalizers and Puzzles from Scientific American. New York: Vintage Press, 1977. P. 240–254.
  • Никитюк В.А. Квазиэллипсоидные поверхности // Архитектура оболочек и прочностной расчет тонкостенных строительных и машиностроительных конструкций сложной формы: Труды Международной научной конференции, Москва, 4–8 июня 2001. М.: Изд-во РУДН, 2001. С. 315–318.
  • Krivoshapko S.N. Tangential developable and hydrodynamic surfaces for early stage of ship shape design // Ships and Offshore Structures. 2022. No. 18(3). P. 1–9. DOI: 10.1080/17445302.2022.2062165
  • Кривошапко С.Н. Алгебраические судовые поверхности с каркасом из трех плоских кривых в координатных плоскостях // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2022. Т. 23, № 3. С. 207–212. DOI: 10.22363/2312-8143-2022-23-3-207-212
  • Страшнов С.В. Компьютерное моделирование новых форм строительных оболочек // Геометрия и графика. 2022. № 4. С. 26–34. DOI: 10.12737/2308-4898-2022-10-4-26-34
  • Кривошапко С.Н. Гидродинамические поверхности // Судостроение. 2021. № 3(856). С. 64–66. DOI: 10.54068/00394580_2021_3_64
  • Кривошапко С.Н., Иванов В.Н. Алгебраические поверхности для рациональных судовых корпусов // Технология машиностроения. 2022. № 3. С. 17–24.
  • Авдоньев Е.Я. Аналитическое описание корпусных поверхностей // Прикладная геометрия и инженерная графика. 1972. Вып. 15. С. 156–160.
  • Карневич В.В. Гидродинамические поверхности с мидель-шпангоутом в форме кривых Ламе // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2021. Т. 22, № 4. С. 323–328. DOI: 10.22363/2312-8143-2021-22-4-323-328
  • Карневич В.В. Построение гидродинамических поверхностей каркасами из кривых Ламе на примере корпуса подводной лодки // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2022. Т. 23, № 1. С. 30–37. DOI: 10.22363/2312-8143-2022-23-1-30-37
  • Мамиева И.А. Линейчатые алгебраические поверхности с главным каркасом из трех суперэллипсов// Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2022. Т. 18, № 4. С. 387–395. DOI: 10.22363/1815-5235-2022-18-4-387-395.
  • Krivoshapko S.N. Surfaces with a main framework of three given curves which include one circle // Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2023. Vol. 19(2). P. 210–219. DOI: 10.22363/1815-5235-2023-19-2-210-219
  • Страшнов С.В. Велароидальные оболочки и оболочки велароидального типа // Геометрия и графика. 2022. № 2. С. 11–19. DOI: 10.12737/2308-4898-2022-10-2-11-19.
  • Кривошапко С.Н. Поверхности диагонального переноса велароидального типа на ромбическом плане // Строительство и реконструкция. 2023. № 2 (106). C. 59–69. DOI: 10.33979/2073-7416-2023-106-2-59-69
  • Kwang Hee Ko. A Survey: application of geometric modeling techniques to ship modeling and design // International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering. 2010. Vol. 2, Iss. 4. P. 177–184. DOI: 10.2478/IJNAOE-2013-0034
  • Ma Y.Q., Wang C.M., Ang K.K. Buckling of superellipsoidal shells under uniform pressure // Thin- Walled Structures. 2008. Vol. 46(6). P. 584–591 DOI: 10.1016/j.fws.2008.01.013
  • Janson C., Larsson L. A method for the optimization of ship hulls from a resistance point of view // National Research Council. 1997. Twenty-First Symposium on Naval Hydrodynamic. Washington. DC: The National Academies Press. Pp. 680–696 DOI: 10.17226/5870
  • Concepts in submarine shape design / M. Moonesun, A. Mahdion, Yu.M. Korol et al. // Indian Journal of Geo-Marine Sciences. 2016. No. 45(1). P. 100–104.
  • Evaluation of submarine motions under irregular ocean waves by panel method / M. Moonesun, A. Mahdian, O. Korneliuk et al. // Indian Journal of Geo Marine Sciences. 2019. No. 48 (09). P. 1485–1495.
  • Budak G., Beji S. Computational resistance analyses of a generic submarine hull form and its geometric variants // The Journal of Ocean Technology. 2016. No. 11(2). P. 77–86.
  • Onur Usta. Numerical investigation on the resistance characteristics of nature inspired underwater vehicles // Proceedings of the 2nd International Congress on Ship and Marine Technology / Ed.: Alkan A.D., Ölmez H. and Demirel Y.D., 16–18 September 2021. İstanbul: Yıldız Teknik Üniversitesi; 2021. P. 285–294
  • Вакс А.И., Мурадян В.А., Сагайдаков Ф.Р. Подводные лодки. Прошлое, настоящее, будущее. СПб.: ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, Судостроение, 2001. 125 с.
  • Кривошапко С.Н., Алёшина О.О., Иванов В.Н. Статический расчет оболочек, очерченных по поверхностям с главным каркасом из трех заданных суперэллипсов // Строительная механика и расчет сооружений. 2022. № 6 (305). С. 18–27. DOI: 10.37538/0039-2383.2022.6.18.27
  • Мамиева И.А., Карневич В.В. Геометрия и статический расчет тонких оболочек с линейчатыми срединными поверхностями с главным каркасом из трех суперэллипсов // Строительство и реконструкция. 2023. № 1(105). С. 16–27. DOI: 10.33979/2073-7416-2023-105-1-16-27
  • Алешина О.О. Геометрия и статический расчёт тонких оболочек в форме поверхности диагонального переноса велароидального типа // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2023. Т. 19, № 1. С. 84–93. DOI: 10.22363/1815-5235-2023-19-1-84-93
Еще
Статья научная
SciUp 2024 © 2024 ©