Устройство моделирования поверхности полидугами

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2524882:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение относится к учебным пособиям по физике и математике в высших и средних заведениях. Устройство моделирования поверхности полидугами состоит из линейки корпусов. Каждый из корпусов выполнен в форме параллелепипеда с прозрачной верхней крышкой и разделен на несколько секций для несжимаемой жидкости подвижными перегородками. Перегородки размещены с возможностью движения в вертикальных пазах, выполненных в боковых стенках. В торцевых стенках корпусов и в подвижных перегородках вертикально выполнены пазы меньшего размера для гибких нерастяжимых лент, вертикально закрепленных на вторых торцевых стенках. Все стенки корпусов и дно выполнены прозрачными. В стыкуемых доньях и крышках следующих корпусов выполнены согласованно вентильные отверстия. Техническим результатом изобретения является моделирование полидуги с заданными параметрами. 1 ил.

 

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.

Известно устройство моделирования полидуги [1], предназначенное для представления последовательности гладко сопряженных, то есть имеющих в точках соединения общие касательные, для соседних дуг окружностей, возможно разных радиусов, состоящее из корпуса в форме полого параллепипеда, с прозрачной верхней крышкой, отличающееся тем, что корпус разделен на секции подвижными перегородками, движущимися в вертикальных пазах, расположенных симметрично в противоположных боковых стенках корпуса, в торцевой стенке и в подвижных перегородках, также вертикально расположены по одному пазу меньшего размера для гибкой только в поперечном направлении ленты, закрепленной изнутри ко второй торцевой стенке.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей этого устройства за счет моделирования поверхностей.

Технический результат, который невозможно достичь ни одним из известных аналогичных технических решений, заключается в моделировании поверхности, а не только полидуги. Причина трудности аналитического моделирования поверхностей полидугами с заданными параметрами заключается в вычислительно сложной вариационной задаче со многими переменными, не имеющей на настоящий момент эффективного алгоритма решения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве моделирования поверхности полидугами, состоящем из линейки корпусов каждый в форме параллелепипеда, с прозрачной верхней крышкой, разделенного на несколько секций для несжимаемой жидкости подвижными перегородками, размещенными с возможностью движения в вертикальных пазах, выполненных в боковых стенках корпусов, в торцевых стенках и в подвижных перегородках также вертикально выполнены пазы меньшего размера для гибких нерастяжимых лент, вертикально закрепленных на вторых торцевых стенках, согласно изобретению, все стенки корпусов, в том числе дно, выполнены прозрачными, а в стыкуемых доньях и крышках следующих корпусов выполнены согласованно вентильные отверстия.

На фиг.1 представлена общая конструктивная схема устройства.

Устройство состоит из линейки корпусов 1m, каждый в форме параллелепипеда, с верхними крышками 2m, разделенных на несколько секций 3m.n подвижными перегородками 4m.n+1, движущимися в вертикальных пазах 5mn, выполненных в боковых стенках корпусов, крайние перегородки образуют подвижные торцевые стенки 6m и 7m корпусов. В подвижных перегородках 4m.n+1, также вертикально выполнены пазы меньшего размера 8m.n+1 для гибких нерастяжимых лент 9m, в совокупности принимающих целевую форму поверхности. Все стенки корпусов выполнены прозрачными, а в стыкуемых дном к крышке следующего корпуса выполнены согласовано вентильные отверстия 10m.2n, допускающие при их открытии переток жидкости между соседними корпусами.

Устройство работает следующим образом. В емкости каждой секции 3m.n+1, разделенной лентой дополна заливается вязкая несжимаемая жидкость, например, глицерин. Затем ленты 9m разнонаправленно с усилием вытягиваются из корпусов 1m с верхними крышками 2m до останова, перемещая подвижные перегородки 4m.n+1 в их вертикальных пазах 5m.n, воспринимающие усилия через пазы 8m.n+1 для нерастяжимых лент. Сглаживание резких перепадов высот между соседними лентами 9m, аппроксимирующими поверхность, обеспечивается ручным перераспределением жидкости через вентили 10m.2n, герметизацию которой обеспечивают подвижные торцевые стенки 6m и 7m корпусов. Точность представления улучшается при уменьшении ширины ленты и увеличении числа элементов линейки. Новизна предлагаемого изобретения обусловлена оригинальностью использования полидуг для формирования сечений масштабируемых моделей рельефа, в научно-исследовательских работах Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН.

Источники информации

1. УСТРОЙСТВО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛИДУГИ. Патент RU 2461891 C2. Дата публикации 20.09.2012, бюл. № 26.

2. Ким П.А. Полидуга как элемент конструирования профилей масштабируемой модели рельефа. Тр. Межд. научн. конгр. "ГЕО-Сибирь-2007", Новосибирск, т.3, с.188-192, 5 стр.

Устройство моделирования поверхности полидугами, состоящее из линейки корпусов каждый в форме параллелепипеда, с прозрачной верхней крышкой, разделенного на несколько секций для несжимаемой жидкости подвижными перегородками, размещенными с возможностью движения в вертикальных пазах, выполненных в боковых стенках корпусов, при этом в торцевых стенках и в подвижных перегородках также вертикально выполнены пазы меньшего размера для гибких нерастяжимых лент, вертикально закрепленных на вторых торцевых стенках, отличающееся тем, что все стенки корпусов, в том числе дно, выполнены прозрачными, а в стыкуемых доньях и крышках следующих корпусов выполнены согласованно вентильные отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к учебным пособиям по физике и математике в высших и средних заведениях. Универсальный блок наращивания полидуги имеет сочленения для стыковки под различными углами с блоками разных размеров с образованием цепочки блоков, объединенных общей прозрачной крышкой, и разделенных на секции для несжимаемой жидкости подвижными перегородками, размещенными с возможностью движения в вертикальных пазах параллельных стенок блоков.

Изобретение относится к моделированию процессов газификации остатков жидкого топлива в баках отделяющихся частей ступени ракет-носителей. .

Изобретение относится к устройствам, которые могут быть использованы в качестве наглядного пособия при обучении особенностям движения тел под действием внешних сил и в качестве игры.

Изобретение относится к проведению лабораторных опытов и практических работ по химии. .

Изобретение относится к технике формирования траекторных измерений, определения параметров движения ИСЗ по этим измерениям и оценки точности этого определения на мерном интервале.

Изобретение относится к технике моделирования физических процессов и природных явлений. .

Изобретение относится к медицине и используется для обучения студентов. .

Изобретение относится к области гелиотехники и направлено на создание установки для демонстрации и анализа хода световых лучей к солнцевоспринимающим поверхностям солнечных и энергоэффективных зданий, с учетом затеняющих факторов от близлежащих объектов, а также возможности показать закономерности изменения положения солнца в течение суток в различные времена года.

Изобретение относится к учебным моделям по физике. Корпус имеет прозрачную верхнюю крышку и выполнен в форме многоугольного тороидального кольца. Корпус разделен на секции подвижными перегородками, движущимися в пазах, расположенных в противоположных стенках корпуса. В подвижных перегородках расположены по одному пазу меньшего размера для гибкой в поперечном направлении ленты. Пазы секций расположены по вершинам внешнего и внутреннего многоугольников. Лента, замкнутая внахлест, обладает пружинными свойствами, стремящимися сократить периметр образуемой ею фигуры. Техническим результатом изобретения является расширение возможности моделирования замкнутой полидуги. 2 ил.

Изобретение относится к учебным пособиям по физике. Каждый корпус из линейки корпусов разделен 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. Корпус выполнен в форме многоугольного тороидального кольца, образованного внешними и внутренними стенками секций. Пазы секций расположены по вершинам внешнего и внутреннего многоугольников. Лента, замкнутая внахлест, обладает пружинными свойствами, стремящимися сократить периметр образуемой ею фигуры. Все стенки корпусов, в том числе дно, выполнены прозрачными, а в стыкуемых доньях и крышках корпусов выполнены согласовано вентильные отверстия. 2 ил.
Наверх