Геометричне моделювання замкненого плоского контуру з застосуванням раціональних кубічних кривих
Дата
2019
Автори
Коваль, Г. М.
Лазарчук, М. В.
Заголовок журналу
Журнал ISSN
Назва тому
Видавець
КНУБА
Анотація
В статті описано спосіб геометричного моделювання замкненого плоского контуру з застосуванням раціональних кубічних кривих. При моделюванні була поставлена задача скласти контур з мінімальної кількості сегментів кривих не вище третього порядку. В якості прикладу виконана апроксимація профіля лопатки турбіни. Для цього плоский замкнений контур лопатки розбито на дві частини. Верхня та нижня частини апроксимуючого контуру в точках перегину профіля лопатки мають спільні дотичні. Верхня частина контуру, обмежена точками перегину, складається з двох сегментів раціональних кривих третього порядку, які в спільній точці мають однакову кривину. Сегмент першої кубічної кривої проходить через три точки заданого контуру лопатки турбіни, причому в цих точках має спільні з заданим контуром дотичні. Переміщення особливої точки першої кубічної кривої в визначених межах дозволяє модифікувати її форму, а також провести сегмент кривої ще через одну точку заданого контуру і гарантує відсутність в межах сегменту небажаних точок - особливої точки, точок розриву та перегину. Після конструювання сегменту першої кубічної кривої визначається радіус кривини в його кінцевій точці. Сегмент другої кубічної кривої, як і сегмент першої, має з заданим контуром лопатки турбіни три спільні точки з дотичними в них. Переміщення особливої точки другої кубічної кривої в певних межах попередньо визначеної кривої забезпечує в точці стику з сегментом першої кубічної кривої задану кривину, а також гарантує відсутність в межах сегменту особливої точки, точок розриву та перегину. Нижня частина контуру профіля лопатки турбіни апроксимована сегментом кривої другого порядку, який проходить через три точки контуру лопатки, та в кінцевих точках має спільні з контуром дотичні.
Рівняння кривих визначені в параметричному виді в проективній площині і записані в афінній площині в векторно-параметричному виді. Запропонований спосіб може бути використаним при моделюванні як плоских замкнених контурів, так і при моделюванні плоских обводів другого порядку гладкості, сегментами яких є раціональні кубічні криві.
Опис
Ключові слова
геометричне моделювання плоского контуру, радіус кривини, раціональна кубічна крива, геометрическое моделирование плоского контура, радиус кривизны, рациональная кубическая кривая
Бібліографічний опис
Коваль Г. М. Геометричне моделювання замкненого плоского контуру з застосуванням раціональних кубічних кривих / Г. М. Коваль, М. В. Лазарчук // Прикладна геометрія та інженерна графіка : міжвід. наук.-техн. зб. / Київ. нац. ун-т буд. і арх. ; відп. ред. В. В. Ванін. - Київ : КНУБА, 2019. - Вип. 96. - С. 43 - 50. - Бібліогр. : 7 назв.