Поверхности. (Лекция 5)

Содержание

Слайд 2

Следует рассматривать поверхность как совокупность последовательных положений линии a, перемещающейся в

Следует рассматривать поверхность как совокупность последовательных положений линии a, перемещающейся

в пространстве по определенному закону.
Закон перемещения линии а целесообразно задать в виде семейства линий m, n.
Подвижная линия а называется образующей, неподвижные линии m, n – направляющими.

m

n

a''

a

a'

Слайд 3

Каркас поверхности – множество линий, определяющих поверхность. Определителем поверхности называют совокупность

Каркас поверхности – множество линий, определяющих поверхность.
Определителем поверхности называют совокупность

независимых условий, однозначно задающих поверхность.
Очерком поверхности называют проекцию проецирующей цилиндрической поверхности, которая огибает заданную поверхность.

П1

Очерк поверхности

Поверхность

Линия касания

Слайд 4

Основой классификации поверхностей могут служить их определители или геометрические особенности, связанные

Основой классификации поверхностей могут
служить их определители или геометрические
особенности, связанные с кинематическим
способом

образования.

Важными признаками формообразования поверхностей являются:
Вид образующей;
Постоянство образующей;
Закон перемещения образующей;
Развёртываемость куска поверхности.

Слайд 5

Классификация поверхностей По виду образующей: Линейчатые Нелинейчатые По постоянству образующей: С

Классификация поверхностей

По виду образующей:
Линейчатые
Нелинейчатые
По постоянству образующей:
С постоянной образующей
С переменной

образующей
По закону движения образующей:
Кинематические поверхности
Поверхности вращения
Винтовые поверхности
По развёртываемости:
Развёртываемые
Не развёртываемые
Слайд 6

Линейчатые развёртываемые поверхности Цилиндрические поверхности Ф(a, m, s) [a ∩ m,

Линейчатые развёртываемые поверхности

Цилиндрические поверхности
Ф(a, m, s) [a ∩ m,

a II s],
m-кривая направляющая
s-направляющий вектор
Если m-окружность и m⊥a, то поверхностью будет прямой круговой цилиндр.

m

a

s

a'

a''

a'''

a''''

Слайд 7

Призматические поверхности Ф(a, m, s) [a ∩ m, a II s]

Призматические поверхности
Ф(a, m, s) [a ∩ m, a II s]

m-ломаная линия
s-направляющий вектор

a

s

m

a'

a'''

a''

Слайд 8

Проецирующие поверхности Все образующие перпендикулярны плоскости проекций. (S2) S1 Ф⊥П 1 Ф⊥П 2

Проецирующие поверхности

Все образующие перпендикулярны плоскости проекций.

(S2)

S1

Ф⊥П 1

Ф⊥П 2

Слайд 9

На эпюре Монжа коническая поверхность однозначно задается проекциями ее образующей a

На эпюре Монжа коническая поверхность однозначно задается проекциями ее образующей a

(a1, a2),направляющей n (n1, n2) и вершины S (S1, S2)

S

m

a

Конические поверхности

Ф(a, m, S) [a∩m, S∈ a]

Слайд 10

Пирамидальные поверхности S a m a' a'' a''' Ф(a, m, S) [a∩m, S∈ a]

Пирамидальные поверхности

S

a

m

a'

a''

a'''

Ф(a, m, S) [a∩m, S∈ a]

Слайд 11

Поверхности вращения общего вида Ф(а, i) F1 Θ1 K1 K2 i2

Поверхности вращения общего вида

Ф(а, i)

F1

Θ1

K1

K2

i2

Ось (i)

Произвольная точка образующей при вращении вокруг

оси описывает окружность – параллель.

Радиус параллели – расстояние от точки до оси.

Наиб. – экватор, наим. – горловина – очерковые линии поверхности

i1

A2

B2

C2

D2

E2

E1

C1

D1

B1

A1

A

C

D

E

B

K

Параллель

F

Горло

Главный меридиан (а)

Экватор (е)

Меридиан

B’

C’

D’

E’

Θ

A’

Слайд 12

F1 Θ1 Меридиональные плоскости – через ось вращения. (Главная – параллельная

F1

Θ1

Меридиональные плоскости – через ось вращения. (Главная – параллельная плоскости проекции)

Меридианы

– линии пересечения м. плоскостями поверхности. (Главный – главной м. п. (очерк на П2))

K1

K2

A2

B2

C2

D2

E2

E1

C1

D1

B1

A1

i2

Ф(а, i)

Ось (i)

A

C

D

E

K

Параллель

F

Горло

B’

C’

D’

E’

Θ

A’

Горло

Главный меридиан (а)

Экватор (е)

Меридиан

Поверхности вращения общего вида

Слайд 13

П В, образованные вращением линии Прямой круговой конус Гиперболоид однополостной Параболоид

П В, образованные вращением линии

Прямой круговой конус

Гиперболоид однополостной

Параболоид вращения

Гиперболоид двухполостной

Прямой круговой

цилиндр

a ∩ i = s

a ││ i

Слайд 14

i Ф(а, i) a ││ i Прямой круговой цилиндр x2 +

i

Ф(а, i)

a ││ i

Прямой круговой цилиндр

x2 + y2 = r2

а –

прямая

K’1

i2

K2≡(K’2)

a2

(A2)

K1

i1

A1≡

П В, образованные вращением линии

a1

Слайд 15

Ф(а, i) a ∩ i = s Прямой круговой конус z2

Ф(а, i)

a ∩ i = s

Прямой круговой конус

z2 = k2 (x2

+ y2)

а – прямая

K1

K’1

i2

K2≡(K’2)

a1

a2

i1≡S2

S2

i

П В, образованные вращением линии

Слайд 16

П В, образованные вращением окружности Сфера Тор закрытый Тор открытый t

П В, образованные вращением окружности

Сфера

Тор закрытый

Тор открытый

t = 0

t ˂ R

t

> R
Слайд 17

Сфера x2 + y2 + z2 = r2 П В, образованные

Сфера

x2 + y2 + z2 = r2

П В, образованные вращением окружности

Ф(а,

i)

а – окружность

t = 0

i

i2

i1

(K1)

(K’1)

K2≡(K’2)

a1

i3

a3

a2

(K’3)

(K3)

0

R

Слайд 18

Тор закрытый (x2 + y2 + z2 + a2 – b2)2

Тор закрытый

(x2 + y2 + z2 + a2 – b2)2 =

4 a2 (x2 + y2), a < b

t < R

Ф(а, i)

а – окружность

П В, образованные вращением окружности

i

t

0

R

Слайд 19

Тор открытый (x2 + y2 + z2 + a2 – b2)2

Тор открытый

(x2 + y2 + z2 + a2 – b2)2 =

4 a2 (x2 + y2), a > b

Ф(а, i)

t > R

t

а – окружность

K’1

i2

K1

i1

K’’1

K’’’1

11

21

12

(22)

K2

П В, образованные вращением окружности

0

i

R

Слайд 20

Эллипсоид вращения a2(x2 + y2) + b2z2 = a2b2 сжатый вытянутый

Эллипсоид вращения

a2(x2 + y2) + b2z2 = a2b2

сжатый

вытянутый

b2(x2 + y2) +

b2z2 = a2b2

Закономерные поверхности вращения

Ф(а, i)

а – эллипс

i

i

Слайд 21

Ф(а, i) Гиперболоид вращения b2z2 – a2(x2 + y2) = a2b2

Ф(а, i)

Гиперболоид вращения

b2z2 – a2(x2 + y2) = a2b2

b2(x2 + y2)

– a2z2 = a2b2

двухполостной

i

а – гипербола

i

однополостной