RU2580495C1 - Device for simulation cylindrical surface - Google Patents

Device for simulation cylindrical surface Download PDF

Info

Publication number
RU2580495C1
RU2580495C1 RU2015101492/12A RU2015101492A RU2580495C1 RU 2580495 C1 RU2580495 C1 RU 2580495C1 RU 2015101492/12 A RU2015101492/12 A RU 2015101492/12A RU 2015101492 A RU2015101492 A RU 2015101492A RU 2580495 C1 RU2580495 C1 RU 2580495C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sections
walls
grooves
band
housings
Prior art date
Application number
RU2015101492/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Алексеевич Ким
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Новосибирский Государственный Педагогический Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Новосибирский Государственный Педагогический Университет" filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Новосибирский Государственный Педагогический Университет"
Priority to RU2015101492/12A priority Critical patent/RU2580495C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2580495C1 publication Critical patent/RU2580495C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Instructional Devices (AREA)

Abstract

FIELD: training.
SUBSTANCE: each body of a line of housings is divided into sealed for incompressible fluid sections by movable partitions moving in grooves in opposite walls of the housing. Each movable partition wall has one groove of a smaller size for a band which is flexible in the cross direction. Body is made in the form of polygonal toroidal ring formed by outer and inner walls of sections. Grooves of the sections are located on the vertices of the inner and outer polygons. Band, which is closed with overlap, has spring properties which tend to reduce the circumference of the shape formed by the band. All walls of the housings, including the bottom are transparent, and in the mated bottoms and covers cases there are valve openings.
EFFECT: proposed is the physics manual.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области механики и может быть использовано для проведения практикумов по физике и математике в высших и средних учебных заведениях для изучения геометрических форм математических и физических решений изопериметрических задач.The invention relates to the field of mechanics and can be used to conduct workshops in physics and mathematics in higher and secondary educational institutions to study the geometric forms of mathematical and physical solutions of isoperimetric problems.

Известно устройство моделирования замкнутой полидуги [1], состоящее из корпуса с прозрачной верхней крышкой, разделенного на секции подвижными перегородками, движущимися в пазах, расположенных в противоположных стенках корпуса, в подвижных перегородках расположены по одному пазу меньшего размера для гибкой только в поперечном направлении ленты, отличающееся тем, что корпус выполнен в форме многоугольного тороидального кольца, образованного внешними и внутренними стенками секций, пазы секций расположены по вершинам внешнего и внутреннего многоугольников, а лента, замкнутая внахлест, обладает пружинными свойствами, стремящимися сократить периметр образуемой ею фигуры. A device for modeling a closed poly-arc [1], consisting of a housing with a transparent top cover, divided into sections by movable partitions moving in grooves located in opposite walls of the housing, in the movable partitions are located one groove of a smaller size for flexible only in the transverse direction of the tape, characterized in that the casing is made in the form of a polygonal toroidal ring formed by the outer and inner walls of the sections, the grooves of the sections are located at the vertices of the outer and inner its polygon and the tape, overlapping closed, has spring properties, tending to reduce its perimeter formed shapes.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей этого устройства за счет моделирования поверхностей.The aim of the invention is to expand the functionality of this device by modeling surfaces.

Технический результат, который невозможно достичь ни одним из известных аналогичных технических решений, заключается в моделировании цилиндрической поверхности. Причина трудности аналитического моделирования цилиндрических поверхностей замкнутыми полидугами с заданными параметрами заключается в вычислительно сложной вариационной задаче со многими переменными, не имеющей на настоящий момент эффективного алгоритма решения.The technical result, which cannot be achieved by any of the known similar technical solutions, is to simulate a cylindrical surface. The reason for the difficulty of analytical modeling of cylindrical surfaces by closed polydes with given parameters is a computationally complex variational problem with many variables that does not currently have an effective solution algorithm.

На фиг. 1 представлена общая конструктивная схема устройства. На фиг. 2 представлена конструкция отдельного узла устройства.In FIG. 1 shows a General structural diagram of the device. In FIG. 2 shows the design of a separate unit of the device.

Устройство состоит из линейки прозрачных корпусов 1m, каждый с прозрачной верхней крышкой 21m и дном 22m, разделенных на герметичные для несжимаемой жидкости секции 3m.n подвижными перегородками 4m.n, движущимися в пазах 5m.1n и 5m.2n, расположенных в противоположных стенках корпуса 1m, в подвижных перегородках 4m.n, расположены по одному пазу 6m.n меньшего размера для гибкой только в поперечном направлении ленты 7m, при этом, корпус выполнен в форме многоугольного тороидального кольца, образованного внешними и внутренними стенками секций, пазы секций расположены по вершинам внешнего 5m.2n и внутреннего многоугольника 5m.1n, а лента, замкнутая внахлест обладает пружинными свойствами, стремящимися сократить периметр образуемой ею фигуры.The apparatus consists of a transparent ruler housings 1 m, each with a transparent top cover 2 and the bottom 2 1m 2m, divided into for an incompressible fluid sealed section 3 movable partitions 4 mn mn, moving in grooves 5 and 5 m.1n m.2n, located in opposite walls of the housing 1 m , in the movable partitions 4 mn , there is one smaller groove 6 mn for flexible tape 7 m only in the transverse direction, while the housing is made in the form of a polygonal toroidal ring formed by the outer and inner walls of the sections, grooves sec The centers are located at the vertices of the outer 5 m.2n and the inner polygon 5 m.1n , and the tape, overlapped, has spring properties that tend to shorten the perimeter of the figure formed by it.

Все стенки корпусов выполнены прозрачными, а в стыкуемых дном к крышке следующего корпуса выполнены согласовано общие вентильные отверстия 8m.1n и 8m.2n, расположенные по разные стороны лент 7m в секциях 3m.n, допускающие при их открытии переток жидкости между соседними корпусами.All the walls of the housings are made transparent, and common valve openings of 8 m.1n and 8 m.2n , located on opposite sides of the 7 m tapes in 3 mn sections, allowing fluid flow between adjacent housings when they open .

Устройство работает следующим образом. В емкости каждой секции 3m.n, разделенной лентой 7m, дополна заливается вязкая несжимаемая жидкость, например, глицерин. Затем ленты 7m разнонаправленно с усилием сокращают свою длину в корпусах 1m с верхними крышками 21m и с нижними доньями 22m до останова, перемещая подвижные перегородки 4m.n в их вертикальных пазах 5m.1n и 5m.2n, воспринимающие усилия через пазы 6m.n для нерастяжимых лент 7m. Сглаживание резких перепадов высот между соседними лентами 7m, аппроксимирующими цилиндрическую поверхность, обеспечивается ручным перераспределением жидкости через вентили 8m.1n и 8m.2n, в крышках 21m и доньях 22m в объемы секций 3m.n, разделенные лентами 7m. Точность представления улучшается при уменьшении ширины ленты и увеличении числа элементов линейки. Новизна предлагаемого изобретения обусловлена оригинальностью использования замкнутых полидуг для формирования сечений, ограниченных в ортогональной плоскости относительно оси цилиндра замкнутых масштабируемых моделей рельефа, в научно-исследовательских работах Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН.The device operates as follows. In the container of each section 3 mn , separated by a tape 7 m , a viscous incompressible liquid, for example, glycerin, is poured in addition. Then the strips of 7 m in different directions forcefully reduce their length in the cases 1 m with upper covers 2 1m and with the lower bottoms 2 2m to a halt, moving the movable partitions 4 mn in their vertical grooves 5 m.1n and 5 m.2n , perceiving forces through 6 mn grooves for inextensible ribbons 7 m . Smoothing of sharp changes in height between adjacent 7 m ribbons approximating a cylindrical surface is ensured by manual redistribution of fluid through 8 m.1n and 8 m.2n valves in 2 1m caps and 2 2m bottoms into 3 mn section volumes separated by 7 m ribbons. The accuracy of the presentation improves with decreasing tape width and increasing the number of ruler elements. The novelty of the invention is due to the originality of the use of closed polydes for forming sections bounded in the orthogonal plane relative to the cylinder axis of closed scalable relief models in research works of the Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics SB RAS.

Источники информацииInformation sources

1. УСТРОЙСТВО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАМКНУТОЙ ПОЛИДУГИ. ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ 2012123470/12, 04.06.2012 Дата публикации заявки 10.12.2013 бюлл. N 34.1. DEVICE FOR SIMULATION OF THE CLOSED CLOSED-ARROW. APPLICATION FOR THE INVENTION 2012123470/12, 06/04/2012 Date of publication of the application 10.12.2013 bull. N 34.

2. Ким П.А. Полидуга как элемент конструирования профилей масштабируемой модели рельефа. Тр. Межд. научн. конгр. "ГЕО-Сибирь-2007", Новосибирск, Россия, т. 3 с. 188-192. 5 стр.2. Kim P.A. Polydug as an element for constructing profiles of a scalable terrain model. Tr. Int. scientific Congr. "GEO-Siberia-2007", Novosibirsk, Russia, v. 3 pp. 188-192. 5 pp.

Claims (1)

Устройство моделирования цилиндрической поверхности, состоящее из линейки корпусов, каждый разделенный на герметичные для несжимаемой жидкости секции подвижными перегородками, движущимися в пазах, расположенных в противоположных стенках корпуса, в подвижных перегородках расположены по одному пазу меньшего размера для гибкой только в поперечном направлении ленты, при этом корпус выполнен в форме многоугольного тороидального кольца, образованного внешними и внутренними стенками секций, пазы секций расположены по вершинам внешнего и внутреннего многоугольников, а лента, замкнутая внахлест, обладает пружинными свойствами, стремящимися сократить периметр образуемой ею фигуры, отличающееся тем, что все стенки корпусов, в том числе дно, выполнены прозрачными, а в стыкуемых доньях и крышках следующих корпусов выполнены согласовано вентильные отверстия. A device for modeling a cylindrical surface, consisting of a line of housings, each divided into sealed sections for incompressible fluid by movable partitions moving in grooves located in opposite walls of the housing, in the movable partitions there is one smaller groove for flexible tape only in the transverse direction, while the body is made in the form of a polygonal toroidal ring formed by the outer and inner walls of the sections, the grooves of the sections are located at the vertices of the outer and inner polygons, and a lap-closed tape has spring properties that tend to reduce the perimeter of the figure formed by it, characterized in that all the walls of the hulls, including the bottom, are made transparent, and in the mating bottoms and covers of the following hulls, matching valve openings are made.
RU2015101492/12A 2015-01-19 2015-01-19 Device for simulation cylindrical surface RU2580495C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015101492/12A RU2580495C1 (en) 2015-01-19 2015-01-19 Device for simulation cylindrical surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015101492/12A RU2580495C1 (en) 2015-01-19 2015-01-19 Device for simulation cylindrical surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2580495C1 true RU2580495C1 (en) 2016-04-10

Family

ID=55794110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015101492/12A RU2580495C1 (en) 2015-01-19 2015-01-19 Device for simulation cylindrical surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2580495C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461891C2 (en) * 2010-07-23 2012-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный педагогический университет" Polyarc simulation device
RU2012123470A (en) * 2012-06-04 2013-12-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Новосибирский Государственный Педагогический Университет" DEVICE FOR MODELING OF THE CLOSED CLOSED-ARMED
RU2012148824A (en) * 2012-11-16 2014-05-27 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Новосибирский Государственный Педагогический Университет" SURFACE SIMULATION DEVICE BY MIDDOWS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461891C2 (en) * 2010-07-23 2012-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный педагогический университет" Polyarc simulation device
RU2012123470A (en) * 2012-06-04 2013-12-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Новосибирский Государственный Педагогический Университет" DEVICE FOR MODELING OF THE CLOSED CLOSED-ARMED
RU2012148824A (en) * 2012-11-16 2014-05-27 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Новосибирский Государственный Педагогический Университет" SURFACE SIMULATION DEVICE BY MIDDOWS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Levi The mathematical mechanic: using physical reasoning to solve problems
Shifrin Differential geometry: a first course in curves and surfaces
Dutykh et al. Finite volume and pseudo-spectral schemes for the fully nonlinear 1D Serre equations
Whiteley et al. Convex polyhedra, Dirichlet tessellations, and spider webs
RU2461891C2 (en) Polyarc simulation device
Garabedian et al. Extremal methods in cavitational flow
RU2524882C2 (en) Apparatus for surface simulation with polyarcs
RU2580495C1 (en) Device for simulation cylindrical surface
Olver Introduction to the Calculus of Variations
RU2541274C2 (en) Polyarc simulation device
RU2524474C1 (en) Minimal surface simulation device
RU2523988C1 (en) Universal unit for building polyarchs
CN103985149A (en) Method for describing point features of three-dimensional colorful point cloud
Entov et al. Viscous flows with time-dependent free boundaries in a non-planar Hele–Shaw cell
RU2636910C1 (en) Device of modeling quasi-hyperbole
Pressley et al. Gauss’ theorema egregium
RU2695138C1 (en) Voronoi diagram simulator
Hopf Selected chapters of geometry
Ganesh Basics of computer aided geometric design: an algorithmic approach
RU2017132725A (en) The law of gravity.
Migliari et al. The spatial models in the treatise De Prospectiva Pingendi by Piero della Francesca
Shelomovskiy et al. Development of Creativity Using 3D Dynamic Geometry System GInMA.
Maciuk et al. Vortices on a pinched sphere
CN204215620U (en) A kind of portable mathematics calculation frame
Savchuk Correct polygons