Кинематическая операция построения геометрических тел в точечном исчислении
Автор: Конопацкий Евгений Викторович, Бездитный Андрей Александрович
Рубрика: Инженерная геометрия и компьютерная графика. Цифровая поддержка жизненного цикла изделий
Статья в выпуске: 3 т.22, 2022 года.
Бесплатный доступ
Данная статья продолжает цикл работ авторов по разработке математического аппарата моделирования геометрических тел в точечном исчислении и посвящена описанию кинематической операции, реализованной с помощью метода подвижного симплекса. Принципы моделирования геометрических тел в точечном исчислении основаны на концепции их представления в виде трёхпараметрического множества точек, принадлежащих трёхмерному пространству. Тогда задача моделирования будет состоять из двух частей: определение направляющей траектории движения плоского симплекса в пространстве и определение образующей замкнутой области в плоскости подвижного симплекса. Вместо замкнутой области можно использовать две кривые, ограничивающие некоторую область, или направляющую кривую, которая имеет стенку постоянной толщины. В качестве примера приведено описание процесса моделирования геометрических тел с плоскостью параллелизма, включая вычислительный алгоритм его формирования в виде последовательности параметрических уравнений. В результате получены геометрические и компьютерные модели тел с образующей в виде окружности заданного радиуса и с образующей в виде замкнутой кривой типа «синусоида». Приведенные в статье приёмы параметризации геометрических объектов и их аналитического описания в точечном исчислении могут найти широкое применение как эффективные инструменты современных систем твердотельного моделирования и автоматизированного проектирования. Также предложена идея определения эквидистантных кривых с помощью точечной формулы параллельного переноса, расширяющая возможности существующих инструментов геометрического моделирования.
Кинематическая операция, геометрическое тело, точечное исчисление, метод подвижного симплекса, параллельный перенос, эквидистанта, замкнутая кривая
Короткий адрес: https://sciup.org/147238614
IDR: 147238614 | DOI: 10.14529/build220309
Список литературы Кинематическая операция построения геометрических тел в точечном исчислении
- Панчук, К.Л. Математическое и компьютерное моделирование формообразования червячного инструмента / К.Л. Панчук, А.А. Ляшков, В.И. Шарф // Динамика систем, механизмов и машин. - 2016. - № 3. - С. 167-173.
- Рязанов, С.А. Аналитические зависимости кинематического формообразования начальных поверхностей элементов червячной передачи / С.А. Рязанов, М.К. Решетников // Геометрия и графика. - 2019. - Т. 7. - № 2. - С. 65-75. DOI: 10.12737/article_5d2c2dda42fda7.79858292.
- Михайлов, М.И. Моделирование кинематической направляющей внутренней цилиндрической поверхности при обработке концевой фрезой / М.И. Михайлов // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П. О. Сухого. - 2018. - № 1(72). - С. 3-10.
- Чекалин, А.А. Кинематическая параболическая поверхность для конструирования архитектурных покрытий / А.А. Чекалин, М.К. Решетников, А.С. Бирзул // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. -2018. - № 9. - С. 458-461.
- Гетманцева, В.В. Кинематический способ параметрического описания поверхности фигуры человека / В.В. Гетманцева, Е.Г. Андреева, В.С. Белгородский //EUROASIA SUMMIT Congress on Scientific Researches and Recent Trends - 7, Baku, 06-09 декабря 2020 года. - Baku: FARABI Publishing House, 2020. - С. 577-581.
- Корчагин, Д.С. Способ динамического проектирования кинематической поверхности / Д.С. Корчагин, К.Л. Панчук // Материалы Всероссийской молодежной конференции «Информационно-телекоммуникационные системы и технологии (ИТСиТ-2012)», Кемерово, 20-22 августа 2012 года. - Кемерово: Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, 2012. - С. 223-224.
- Иванов, Г.С. Нелинейные формы в инженерной графике /Г.С. Иванов, И.М. Дмитриева // Геометрия и графика. - 2017. - Т. 5, № 2. - С. 4-12. DOI: 10.1273 7/article_5953f295744f77.58727642.
- Рачковская, Г.С. Геометрическая модель и компьютерная графика кинематических линейчатых поверхностей на основе триады контактирующих аксоидов «плоскость - круговой конус -круговой конус» / Г.С. Рачковская // Транспорт: наука, образование, производство: сб. науч. трудов Междунар. науч.-практ. конф., Ростов-на-Дону, 18-21 апреля 2017 года. - Ростов н/Д.: Ростовский государственный университет путей сообщения, 2017. - С. 286-289.
- Короткий, В.А. Компьютерное моделирование кинематических поверхностей / В.А. Короткий, Л.И. Хмарова, Е.А. Усманова // Геометрия и графика. - 2015. - Т. 3, № 4. - С. 19-26. DOI: 10.12737/17347.
- Кокарева, Я.А. Синтез кинематических поверхностей на основе эллиптического поворота плоскости / Я.А. Кокарева // Инженерный вестник Дона. - 2018. - № 2(49). - С. 88.
- Гринько, Е.А. Поверхности плоскопараллельного переноса конгруэнтных кривых / Е.А. Гринько // Строительная механика и расчет сооружений. - 2021. - № 3(296). - С. 71-77. DOI: 10.37538/0039-2383.2021.3.71.77.
- Романова, В.А. Образование поверхностей Монжа кинематическим способом в среде AutoCAD / В.А. Романова // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. -2019. - Т. 15, № 2. - С. 106-116. DOI: 10.22363/1815-5235-2019-15-2-106-116.
- Алексюк, А.А. Конструирование кинематических моделей линий и поверхностей в компьютерной графике / А.А. Алексюк // Вестник евразийской науки. - 2019. - Т. 11. - № 6. - С. 87.
- Баглаев, И.И. Кинематический метод моделирования поверхностей в среде FMSLogo /И.И. Баглаев // Вестник Бурятского государственного университета. Математика, информатика. -2016. - № 1. - С. 49-59. DOI: 10.18101/2304-57282016-1-49-59.
- Балюба, И.Г. Точечное исчисление / И.Г. Балюба, Е.В. Конопацкий, А.И. Бумага. - Макеевка: Донбасская национальная академия строительства и архитектуры, 2020. - 244 с.
- Балюба, И.Г. Точечное исчисление. Историческая справка и основополагающие определения / И.Г. Балюба, Е.В. Конопацкий // Физико-техническая информатика (CPT2020): материалы 8-й Международной конференции, Пущино, Московская обл., 09-13 ноября 2020 года. - Нижний Новгород: Автономная некоммерческая организация в области информационных технологий «Научно-исследовательский центр физико-технической информатики», 2020. - С. 321-327. DOI: 10.30987/ conferencearticle_5fd755c0adb1d9.27038265.
- Конопацкий, Е.В. Геометрическое моделирование многофакторных процессов на основе точечного исчисления: специальность 05.01.00 «Инженерная геометрия и компьютерная графика»: дис. ... д-ра техн. наук /Конопацкий Евгений Викторович. - Нижний Новгород, 2020. - 307 с.
- Конопацкий, Е.В. Геометрическая теория многомерной интерполяции / Е.В. Конопацкий // Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. - 2020. - № 1(7). - С. 9-16. DOI: 10.30987/2658-6436-2020-1-9-16.
- Конопацкий, Е.В. Аппроксимация геометрических объектов с помощью дуг кривых, проходящих через наперед заданные точки / Е.В. Коно-пацкий // Информационные технологии. - 2019. -Т. 25, № 1. - С. 46-52. DOI: 10.17587/it.25.46-51.
- Голованов, Н.Н. Геометрическое моделирование /Н.Н. Голованов. -М.: ИНФРА-М, 2019. -400 с.
- Principles of solid modelling in point calculus / E. V. Konopatskiy, A.A. Bezditnyi, M. V. Lagunova, A.V. Naidysh // Journal of Physics: Conference Series: 5, Omsk, 16-17 March 2021. - Omsk, 2021. - P. 012063. DOI: 10.1088/1742-6596/1901/1/012063.
- Konopatskiy, E. V. Solid modeling of geometric objects in point calculus / E.V. Konopatskiy, A.A. Bezditnyi // CEUR Workshop Proceedings: 31, Nizhny Novgorod, 27-30 September 2021. - Nizhny Novgorod, 2021. - P. 666-672. DOI: 10.20948/ graphicon-2021 -3027-666-672.
- Мясоедова, Т.М. Геометрическая модель генерации семейства контурно-параллельных траекторий (эквидистант) обрабатывающего инструмента / Т.М. Мясоедова, К.Л. Панчук // Динамика систем, механизмов и машин. - 2018. -Т. 6, № 2. - С. 262-269. DOI: 10.25206/2310-97932018-6-2-262-269.
- Мясоедова, Т.М. Геометрическое моделирование семейства линий контурно-параллельной обработки карманных поверхностей в изделиях машиностроения / Т.М. Мясоедова, К.Л. Панчук // Динамика систем, механизмов и машин. - 2018. - Т. 6, № 2. - С. 269-276. DOI: 10.25206/2310-9793-2018-62-269-276.
- Конопацький, С.В. Конструювання системи спецгальних плоских кривих типу «синусоХда» методом узагальнених тригонометричних функцт / С.В. Конопацький // Сборник научных трудов SWorld, 2013. - Т. 12. - № 3. - С. 76-80.