Конструктивная геометрия. Лекция 6. Поверхности

Содержание

Слайд 2

1. Образование поверхностей 2. Определитель поверхности 3. Задание поверхности План лекции

1. Образование поверхностей

2. Определитель поверхности

3. Задание поверхности

План лекции

1

4. Систематизация и виды

поверхностей

5. Характерные линии поверхности вращения

Слайд 3

Образование поверхности l – образующая, m – направляющая, s – направление

Образование поверхности

l – образующая, m – направляющая,
s – направление

положения образующих

2

m

Кинематический закон образования поверхности

Q – поверхность, как совокупность последовательных положений образующей l при движении её по направляющей m

Q

l

Слайд 4

Образование поверхности 2 Кинематический закон образования поверхности Q – поверхность, как

Образование поверхности

2

Кинематический закон образования поверхности

Q – поверхность, как совокупность последовательных

положений образующей l при движении её по направляющей m

s

m

Q

l

m

Q

Плоскость – простейшая поверхность

Цилиндрическая поверхность

l

s

Слайд 5

Определитель поверхности 2 Определитель поверхности – это совокупность независимых условий, задающих

Определитель поверхности

2

Определитель поверхности – это совокупность независимых условий, задающих (определяющих)

поверхность

Определитель состоит из двух частей: геометрическая часть Q(…) и алгоритмическая часть Q[…].

В геометрической части содержаться сведения о геометрии фигуры, в алгоритмической – сведения о законе её образования

m

Слайд 6

Задание поверхности 2 Поверхности, как правило задают двумя способами: каркасом и

Задание поверхности

2

Поверхности, как правило задают двумя способами:
каркасом и очерком

Поверхность

задана каркасом, как двумя семействами линий mᵢ и nᵢ

nᵢ

mᵢ

Слайд 7

Задание поверхности 2 Поверхности, как правило задают двумя способами: каркасом и

Задание поверхности

2

Поверхности, как правило задают двумя способами:
каркасом и очерком

Поверхность

задана своим очерком

P

Направление проецирования

Слайд 8

Задание поверхности 2 Примеры задания на комплексном чертежей поверхностей своим очерком

Задание поверхности

2

Примеры задания на комплексном чертежей поверхностей своим очерком

Слайд 9

Систематизация и виды поверхностей 2 Четкой классификации поверхностей не существует. Рассмотрим

Систематизация и виды поверхностей

2

Четкой классификации поверхностей не существует.
Рассмотрим обзорную

часть по основным элементарным аспектам, т.е. с теми понятиями, которые нам уже известны

По виду образующей l, поверхности могут быть:
Линейчатые (образующая – прямая линия);
Нелинейчатые (образующая – кривая линия)

По закону перемещения образующей l, поверхности:
параллельного переноса;
вращения;
винтовые

Слайд 10

Систематизация и виды поверхностей 2 1. Линейчатые поверхности 1.1. Развертываемые, которые

Систематизация и виды поверхностей

2

1. Линейчатые поверхности
1.1. Развертываемые, которые можно

совместить каждой своей точкой с плоскостью без разрывов и складок
1.2. Неразвертываемые, которые нельзя совместить каждой своей точкой с плоскостью без разрывов и складок

2. Нелинейчатые поверхности
2.1. С постоянной формой образующей (образующая при своём движении в образовании поверхности
не меняет свою форму)
2.2. С переменной формой образующей (образующая при своём движении в образовании поверхности
меняет свою форму)

Слайд 11

Систематизация и виды поверхностей 2 1.1. Развертываемые поверхности Для этих поверхностей

Систематизация и виды поверхностей

2

1.1. Развертываемые поверхности
Для этих поверхностей можно

выделить два аспекта:
- в зависимости от вида направляющей (ломанная, или кривая линия);
- в зависимости от взаимного расположения образующих (с общей точкой пересечения, или параллельные)
Слайд 12

Систематизация и виды поверхностей 2 1.1. Развертываемые поверхности (продолжение) Гранные поверхности

Систематизация и виды поверхностей

2

1.1. Развертываемые поверхности (продолжение)
Гранные поверхности (пирамидальные,

призматические)

Примеры гранных поверхностей (образуют многогранные тела): образующие, проходящие через точки излома направляющей – это рёбра, плоскость, заключенная между рёбрами – это грань (у пирамиды есть вершина S, общая для всех рёбер).

Пирамида

Призма

S

Слайд 13

Систематизация и виды поверхностей 2 1.1. Развертываемые поверхности (продолжение) Гранные поверхности

Систематизация и виды поверхностей

2

1.1. Развертываемые поверхности (продолжение)
Гранные поверхности (пирамидальные,

призматические)

Примеры гранных поверхностей

Пирамида

Наклонная призма

Слайд 14

Систематизация и виды поверхностей 2 1.1. Развертываемые поверхности (продолжение) Для этих

Систематизация и виды поверхностей

2

1.1. Развертываемые поверхности (продолжение)
Для этих поверхностей

можно выделить ещё два вида:
Гранные поверхности – правильные выпуклые многогранники (тела Платона);
Торсовые поверхности – поверхности с криволинейной направляющей, образующие которых касательные к некоторой кривой, называемой ребром возврата

Правильные выпуклые многогранники – тела Платона

Слайд 15

Систематизация и виды поверхностей 2 1.1. Развертываемые поверхности (продолжение) Торсовая поверхность

Систематизация и виды поверхностей

2

1.1. Развертываемые поверхности (продолжение)
Торсовая поверхность имеет

криволинейную направляющую, образующие которой являются касательными к этой кривой, называемой ребром возврата

Направляющая, m

1

2

3

4

5

Торс

Ребро возврата

Слайд 16

Систематизация и виды поверхностей 1.2. Неразвёртываемые поверхности (примеры) К неразвёртываемым поверхностям

Систематизация и виды поверхностей

1.2. Неразвёртываемые поверхности (примеры)
К неразвёртываемым поверхностям

можно отнести:
1.2.1.Поверхности с плоскостью параллелизма (поверхности Каталана)
1.2.2. Винтовые поверхности (например, прямой геликойд)

Эти поверхности нашли широкое применение в архитектурно-строительной практике и машиностроении)
Родоначальником винтовой поверхности является Архимед (Архимедов винт)

В строительных конструкциях, например, винтовые лестницы.
В машиностроении – резьба на винтах, болтах, шурупах, шнеках, т.е. в механических конструкциях при вращении этих изделий для передачи хода поступательного движения.

Слайд 17

Систематизация и виды поверхностей 1.2.1.Поверхности с плоскостью параллелизма (поверхности Каталана) -

Систематизация и виды поверхностей

1.2.1.Поверхности с плоскостью параллелизма (поверхности Каталана) - это

линейчатые поверхности, которые имеют две направляющие m, n и прямолинейную образующую l , которая во всех своих положениях параллельна некоторой плоскости, называемой плоскостью параллелизма

Поверхности с плоскость параллелизма

Слайд 18

5 Поверхности Каталана – Цилиндроид (Т – плоскость параллелизма) Систематизация и виды поверхностей

5

Поверхности Каталана – Цилиндроид (Т – плоскость параллелизма)

Систематизация и виды поверхностей

Слайд 19

Прямой закрытый геликоид 6 11 31 21 41 51 61 101

Прямой закрытый геликоид

6

11

31

21

41

51

61

101

91

81

71

111

121

Р

132

82

122

112

102

92

72

62

52

42

32

22

12

=131

5

1.2.2.Винтовые поверхности

Слайд 20

11 31 21 41 51 61 101 91 81 71 111

11

31

21

41

51

61

101

91

81

71

111

121

Р

132

82

122

112

102

92

72

62

52

42

32

22

12

=131

Прямой открытый геликоид

1.2.2.Винтовые поверхности

Слайд 21

2.1. Поверхности с постоянной формой образующей 2. Нелинейчатые поверхности В этом

2.1. Поверхности с постоянной формой образующей

2. Нелинейчатые поверхности

В этом разделе рассматриваются

поверхности с криволинейной образующей.

К таким поверхностям относятся:
2.1.1. Поверхности вращения
2.1.2. Трубчатые поверхности

2.2. Поверхности с переменной формой образующей

К таким поверхностям относятся:
2.2.1. Каналовые поверхности
2.2.2. Топографические поверхности

Слайд 22

2.1. Поверхность вращения А E D B C Поверхность вращения образуется

2.1. Поверхность вращения

А

E

D

B

C

Поверхность вращения образуется вращением произвольной линии вокруг неподвижной оси

3

Слайд 23

Комплексный чертеж поверхности вращения 8 Образующая Главный меридиан T1 Горло Экватор

Комплексный чертеж поверхности вращения

8

Образующая

Главный меридиан

T1

Горло

Экватор

Параллели

т. А ∈ окр. r

4

H2

Слайд 24

Цилиндр вращения Окружность Образующая l Ось вращения i

Цилиндр вращения

Окружность

Образующая l

Ось вращения i

Слайд 25

Конус вращения Окружность Образующая l Ось вращения i S 8

Конус вращения

Окружность

Образующая l

Ось вращения i

S

8

Слайд 26

Образующая l (окружность) Ось вращения i Ro R Тор открытый R0>R

Образующая l
(окружность)

Ось вращения i

Ro

R

Тор открытый

R0>R

Слайд 27

Образующая l (окружность) Ось вращения i Ro R R0 19 Тор закрытый (самопересекающийся)

Образующая l
(окружность)

Ось вращения i

Ro

R

R0

19

Тор закрытый (самопересекающийся)

Слайд 28

Тор закрытый (касающийся) Образующая l (окружность) Ось вращения i Ro R R0=R 21

Тор закрытый (касающийся)

Образующая l
(окружность)

Ось вращения i

Ro

R

R0=R

21

Слайд 29

Разновидности тора Тор-лимон R0>R R0=R R0 R0 Тор-яблоко Открытый Закрытый Касающийся Самопересекающийся Тор-кольцо 22

Разновидности тора

Тор-лимон

R0>R

R0=R

R0

R0

Тор-яблоко

Открытый

Закрытый

Касающийся

Самопересекающийся

Тор-кольцо

22

Слайд 30

Эллипсоид сжатый

Эллипсоид сжатый

Слайд 31

Эллипсоид вытянутый

Эллипсоид вытянутый

Слайд 32

Двуполостный гиперболоид вращения

Двуполостный гиперболоид вращения