ЗАГАЛЬНИЙ ПАРАМЕТРИЧНИЙ АНАЛІЗ ЗАДАЧІ ГЕОМЕТРИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ДИСКРЕТНОЇ РІВНОЛАНКОВОЇ КРИВОЇ СТАТИКО-ГЕОМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ

Автор(и)

  • Світлана Ботвіновська Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-1832-1342
  • Алла Золотова Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0001-8014-3834

DOI:

https://doi.org/10.32347/0131-579X.2024.106.41-56

Ключові слова:

статико-геометричний метод; дискретна рівноланкова крива; геометричне моделювання; параметричний аналіз; розподіл кривини кривої.

Анотація

У роботі представлено загальний параметричний аналіз задачі геометричного моделювання дискретних каркасів плоских рівноланкових кривих ліній статико-геометричним методом з урахуванням заданих вихідних умов. У дослідженні представлено можливі шляхи врахування геометричних властивостей кривих ліній, їх закономірності, ті що можуть виникнути під час моделювання кривих ліній. Слід зазначити, що всі задачі, які можуть виникнути у процесі конструювання дискретної рівноланкової кривої статико-геометричним методом, підпадають під різні комбінації геометричних умов. У зв’язку із великою кількістю можливих варіантів поєднання геометричних умов між собою, підрахунок параметрів буде цілком індивідуальним у кожному випадку розв’язання поставленої практичної задачі, а саме при конструюванні за заданими вихідними умовами дискретних рівноланкових кривих.

В основі моделювання кривих ліній за статико-геометричним методом лежить рівновага вузлів дискретно представлених кривих за рахунок прикладеного до кожного вузла формоутворюючого навантаження. Оскільки, всі зусилля у вузлах будуть завжди пропорційні довжинам ланок, то у процесі вирішення будь-якої практичної задачі, де потрібно сконструювати дискретний каркас кривої лінії, завжди буде складатись єдина система рівнянь рівноваги вузлів для знаходження координат х, у, враховуючи законтурні вузли до якої будуть додаватись рівняння, які будуть аналогами додаткових геометричних умов і рівняння, які будуть дискретними аналогами натуральних рівнянь. Останні враховують властивість, що закон розподілу зусиль зовнішнього навантаження є аналогом розподілу кривини при умові формування кривої.

Біографії авторів

Світлана Ботвіновська, Київський національний університет будівництва і архітектури

д. т. н. професор

Алла Золотова, Київський національний університет будівництва і архітектури

доцент

Посилання

Література

Захарова Т.М. Узагальнены параметричны рывняння просторовиз кривих у функції натурального рівняння / Міжвідомчий науково-технічний збірник «Прикладна геометрія та інженерна графіка». Київ : КНУБА, 2016. Вип. 93. С. 28 – 32.

Ковалов С.М., Ковтун О.М. Формування рівноланкової дискретно поданої кривої з заданою кривиною / Міжвідомчий науково-технічний збірник «Прикладна геометрія та інженерна графіка». Київ : КНУБА, 2000. Вип. 67. С. 33 – 35.

Ковтун О.М. Конструювання дискретних точкових каркасів квізіканалових поверхонь за наперед заданими умовами: автореф. дис… канд. техн. наук : 05.01.01, Київ, 2003. 20 с.

Мостовенко Ол-сій В., Анпілогова В.О. Дискретна модель ланцюгової лінії / Міжвідомчий науково-технічний збірник «Прикладна геометрія та інженерна графіка». Київ : КНУБА, 2014. Вип. 92. С. 10 – 34.

S. Ustenko. Geometric modeling of spatial curves given by curvature and torsion. Geom. Comp. Modeling 29, 86–90, 2011.

Устенко І.В. Геометричне моделювання кривих ліній із кривиною, що змінюється синусоїдально / Прикладна геометрія та інженерна графіка. Київ : КНУБА, 2018. Вип. 94. С. 123-127. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/prgeoig_2018_94_22

Serhiy Pylypaka1, Tetiana Kresan1, Oleksandra Trokhaniak, Iryna Taras, Ivan Demchuk (2021). Parametric Equations of a Spatial Curve as a Function of Length of the Arc with Given Dependences of Curvature and Angle of Ascent / Journal for Geometry and Graphics Volume 25 (2021), No. 2, 163–170. https://www.google.com.ua/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.heldermann-verlag.de/jgg/jgg25/j25h2pyly.pdf&ved=2ahUKEwjkwY_4s9SGAxWSHXcKHeZIAPwQFnoECC0QAQ&usg=AOvVaw1ee4htUd7t39lHhw7M3I1r

Burchard, H., Ayers, J., Frey, W., Sapidis, N., (1994). Designing FairCurves and Surfaces. SIAM, Philadelphia, USA, pp. 3 – 28.

Saadet Zeynep Bacinoğlu1, Luka Piskorec , Toni Kotnik. Curved.it: A design tool to integrate making with curved folding into digital design process / ITU A|Z. Vol 16. No 1. March 2019. Pp.11-27.

Найдиш В.М. Моделювання кривих ліній на основи дискретної інтерполяції / Прикладна геометрія та інженерна графіка. Київ : КНУБА, 1990. Вип. 50. С. 13-17.

Найдиш В.М., Щербина В.М. Параболічний закон зміни кутів суміжності при загущенні ДПК / тези доповідей міжнародної наук.-практ. конф. «Сучасні проблеми геометричного моделювання». Донецьк : ДонГТУ, 2000. С. 160-161.

Alexandru Dimca, Giovanna Ilardi, Piotr Pokora and Gabriel Sticlaru. Construction of Free Curves by Adding Lines to a Given Curve. Results in Mathematics (2024). Vol. 79 (2024). 1-31. https://doi.org/10.1007/s00025-023-02036-9

Ботвіновська С.І. Моделювання дискретного аналого єдиної гладкої плоскої кривої лінії / Сучасні проблеми архітектури та містобудування. Київ : КНУБА, 2019. Вип. 70. С. 86-98. https://www.google.com.ua/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://library.knuba.edu.ua/books/zbirniki/02/2019/201970.pdf&ved=2ahUKEwjF9KOx-d-GAxWXQvEDHcLuCCQQFnoECBYQAQ&usg=AOvVaw10VzgBeJG8P61b2F0I041a

Ботвіновська С.І., Ковальов С.М., Золотова А.В., Лось С.О. Формування дискретного ряду точок складених кривих ліній під дією нормального навантаження / Вісник Херсонського національного технічного університету. 2017. № 3(62). Т.2. 352 с. - С. 278–284.

References

Zakharova T.M. Uzahalnenы parametrychnы rыvniannia prostorovyz kryvykh u funktsii naturalnoho rivniannia / Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk «Prykladna heometriia ta inzhenerna hrafika». Kyiv : KNUBA, 2016. Vyp. 93. S. 28 – 32.

Kovalov S.M., Kovtun O.M. Formuvannia rivnolankovoi dyskretno podanoi kryvoi z zadanoiu kryvynoiu / Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk «Prykladna heometriia ta inzhenerna hrafika». Kyiv : KNUBA, 2000. Vyp. 67. S. 33 – 35.

Kovtun O.M. Konstruiuvannia dyskretnykh tochkovykh karkasiv kvizikanalovykh poverkhon za napered zadanymy umovamy: avtoref. dys… kand. tekhn. nauk : 05.01.01, Kyiv, 2003. 20 s.

Mostovenko Ol-sii V., Anpilohova V.O. Dyskretna model lantsiuhovoi linii / Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk «Prykladna heometriia ta inzhenerna hrafika». Kyiv : KNUBA, 2014. Vyp. 92. S. 10 – 34.

S. Ustenko. Geometric modeling of spatial curves given by curvature and torsion. Geom. Comp. Modeling 29, 86–90, 2011.

Ustenko I.V. Heometrychne modeliuvannia kryvykh linii iz kryvynoiu, shcho zminiuietsia synusoidalno / Prykladna heometriia ta inzhenerna hrafika. Kyiv : KNUBA, 2018. Vyp. 94. S. 123-127. Rezhym dostupu: http://nbuv.gov.ua/UJRN/prgeoig_2018_94_22.

Serhiy Pylypaka1, Tetiana Kresan1, Oleksandra Trokhaniak, Iryna Taras, Ivan Demchuk (2021). Parametric Equations of a Spatial Curve as a Function of Length of the Arc with Given Dependences of Curvature and Angle of Ascent / Journal for Geometry and Graphics. Volume 25 (2021), No. 2, 163–170. https://www.google.com.ua/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.heldermann-verlag.de/jgg/jgg25/j25h2pyly.pdf&ved=2ahUKEwjkwY_4s9SGAxWSHXcKHeZIAPwQFnoECC0QAQ&usg=AOvVaw1ee4htUd7t39lHhw7M3I1r

Burchard, H., Ayers, J., Frey, W., Sapidis, N., (1994). Designing FairCurves and Surfaces. SIAM, Philadelphia, USA, pp. 3 – 28.

Saadet Zeynep Bacinoğlu1, Luka Piskorec , Toni Kotnik. Curved.it: A design tool to integrate making with curved folding into digital design process / ITU A|Z. Vol 16. No 1. March 2019. Pp.11-27.

Naidysh V.M. Modeliuvannia kryvykh linii na osnovy dyskretnoi interpoliatsii / Prykladna heometriia ta inzhenerna hrafika. Kyiv : KNUBA, 1990. Vyp. 50. S. 13-17.

Naidysh V.M., Shcherbyna V.M. Parabolichnyi zakon zminy kutiv sumizhnosti pry zahushchenni DPK / tezy dopovidei mizhnarodnoi nauk.-prakt. konf. «Suchasni problemy heometrychnoho modeliuvannia». Donetsk : DonHTU, 2000. S. 160-161.

Alexandru Dimca, Giovanna Ilardi, Piotr Pokora and Gabriel Sticlaru. Construction of Free Curves by Adding Lines to a Given Curve. Results in Mathematics (2024). Vol. 79 (2024). 1-31. https://doi.org/10.1007/s00025-023-02036-9.

Botvinovska S.I. Modeliuvannia dyskretnoho analoho yedynoi hladkoi ploskoi kryvoi linii / Suchasni problemy arkhitektury ta mistobuduvannia. Kyiv : KNUBA, 2019. Vyp. 70. S. 86-98.

https://www.google.com.ua/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://library.knuba.edu.ua/books/zbirniki/02/2019/201970.pdf&ved=2ahUKEwjF9KOx-d-GAxWXQvEDHcLuCCQQFnoECBYQAQ&usg=AOvVaw10VzgBeJG8P61b2F0I041a

Botvinovska S.I., Kovalov S.M., Zolotova A.V., Los S.O. Formuvannia dyskretnoho riadu tochok skladenykh kryvykh linii pid diieiu normalnoho navantazhennia / Visnyk Khersonskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. 2017. № 3(62). T.2. 352 s. S. 278–284.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-07-06