Устройство моделирования поверхности полидугами

Авторы патента:

G09B23/00 - Научные, медицинские и математические модели, например приборы для демонстрации в натуральную величину (модели при производстве игрушек A63H)

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

Устройство работает следующим образом. В емкости каждой секции 3_m.n+1, разделенной лентой дополна заливается вязкая несжимаемая жидкость, например, глицерин. Затем ленты 9_m разнонаправленно с усилием вытягиваются из корпусов 1_m с верхними крышками 2_m до останова, перемещая подвижные перегородки 4_m.n+1 в их вертикальных пазах 5_m.n, воспринимающие усилия через пазы 8_m.n+1 для нерастяжимых лент. Сглаживание резких перепадов высот между соседними лентами 9_m, аппроксимирующими поверхность, обеспечивается ручным перераспределением жидкости через вентили 10_m.2n, герметизацию которой обеспечивают подвижные торцевые стенки 6_m и 7_m 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.

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.

Устройство для моделирования цунами, вызванное падением метеорита в водную среду, с целью прогнозирования количества медико-санитарных потерь среди населения // 2462760

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

Способ моделирования процесса газификации остатков жидкого ракетного топлива в баках отделяющейся части ступени ракеты-носителя и устройство для его реализации // 2461890

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

Устройство для обучения и игры // 2412488

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.

Лабораторная баня для ученического эксперимента // 2408080

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

Система оценивания точности определения параметров движения исз // 2391265

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

Устройство для моделирования интерорецепторного термического ожогового шока нехирургическим путем в остром эксперименте у мелких лабораторных животных // 2389081

Изобретение относится к экспериментальной медицине. .

Способ моделирования катастроф, вызванных падением метеоритов // 2388061

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

Физическая модель матки с плодом для демонстрации процесса деторождения // 2359335

Изобретение относится к медицине и используется для обучения студентов. .

Установка для моделирования движения солнца // 2340009

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.

Устройство моделирования замкнутой полидуги // 2541274

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.

Устройство моделирования цилиндрической поверхности // 2580495

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.

Способ транзиторного множественного забора с последующей реплантацией органов брюшной полости и забрюшинного пространства при их мультиорганном поражении опухолевым процессом в эксперименте // 2601100

Изобретение относится к области медицины, хирургии. Выполняют транзиторный забор комплекса органов брюшной полости и забрюшинного пространства путем эвисцерации с реплантацией в эксперименте на модели больного. После вскрытия брюшной полости устанавливают временные подмышечно-бедренные артериальный и венозный шунты. Изымают комплекс и осуществляют холодовой перфузионный арест органов. Располагают комплекс на операционном столе. Моделируют оперативное лечение органов-мишеней, после чего снимают временные шунты, реплантируют комплекс органов брюшной полости. Выполняют реплантацию, восстанавливая артериальное и венозное кровообращение и целостность пересеченных анатомических структур. Способ обеспечивает возможность моделирования трансплантации, оперативного вмешательства, пригодность органов брюшной полости и забрюшинного пространства для последующего использования. 1 пр.

Способ применения стационарного стереоскопического бинокуляра // 2602758

Предложенное техническое решение относится к стационарным демонстрационным стендам и может быть использовано для интерактивной визуализации моделируемого пространства. Техническим результатом изобретения является упрощение управления наблюдением создаваемого стереоскопического изображения моделируемого пространства за счет обеспечения централизованного управления передвижением точки обзора (положением глаз наблюдателя) в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также углом обзора путем изменения положения стереоскопического бинокуляра, закрепленного на стационарном основании, в реальном пространстве. Технический результат достигается тем, что способ формирования моделируемого пространства характеризуется тем, что формируют базовую систему координат для заданной области реального пространства относительно стационарной точки установки основания стереоскопического бинокуляра, формируют образы моделируемого пространства в электронно-вычислительном устройстве, задают положение образов моделируемого пространства относительно базовой системы координат, отображают образы моделируемого пространства на экране, который оптически связан с окулярами стереоскопического бинокуляра, закрепленного на стационарном основании, с обеспечением жесткой привязки образов моделируемого пространства к базовой системе координат реального пространства, при этом управление положением точки обзора в горизонтальной и вертикальной плоскости, а также углом обзора моделируемого пространства осуществляют с помощью изменения положения стереоскопического бинокуляра, закрепленного на стационарном основании.

Способ моделирования процесса газификации остатков жидкого компонента ракетного топлива в баках отделяющейся части ступени ракеты-носителя и устройство для его реализации // 2605073

Изобретение относится к ракетно-космической технике, в частности к моделированию процесса газификации неизрасходованных остатков жидких компонентов ракетного топлива в баках отработанной ступени ракеты-носителя (РН). Общий процесс моделирования разбивают на два этапа. На первом этапе определяют химический состав и физико-химические параметры синтезированного теплоносителя (ТН). На втором этапе определяют коэффициенты тепло- и массоотдачи, состав продуктов газификации по времени. Выбор реальных газогенерирующих составов осуществляют из условий максимальной эффективности бортовой системы газификации. Устройство для реализации способа включает в свой состав экспериментальную установку, содержащую поддон для жидкого КРТ, системы подачи ТН и измерения. В устройство дополнительно введены баллоны, содержащие ТН и химически устойчивые газообразные составляющие ТН, соединенные через регулируемые клапаны с коллектором, соединенным с нагревателем, датчики влажности и скорости потока. Техническим результатом изобретения является приближение условий проведения экспериментов к реальным с возможностью использования экспериментальной базы в научных и учебных целях. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка для моделирования движения жидкости или газа на электропроводящей бумаге // 2606335

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. Съемный прямоугольный лист электропроводящей бумаги без выреза или произвольный лист из набора съемных прямоугольных листов электропроводящей бумаги с вырезами по форме поперечного сечения исследуемого тела раздельно установлены на прямоугольном планшете. На вырез в листе электропроводящей бумаги устанавливается соответствующее лекало из набора съемных лекал, изготовленных из диэлектрика с цифровой разметкой по периметру и совпадающих по размеру и форме с соответствующими вырезами на съемных прямоугольных листах электропроводящей бумаги. Съемный прямоугольный лист электропроводящей бумаги прижимается съемными электродами, расположенными на противоположных сторонах прямоугольного листа и соединенными с источником постоянного тока. Измерение потенциалов на электропроводящей бумаге в соответствующих точках цифровой разметки лекала осуществляется вольтметром с большим входным сопротивлением, вводы которого соединены с иглами двойного зонда. Техническим результатом изобретения является моделирование уравнения Бернулли на электропроводящей бумаге. 8 ил.

Универсальный тренажер сурдолога, аудиолога // 2615686

Заявленное изобретение относится к области тренировочных комплексов, предназначенных для обучения теоретическим вопросам аудиологии и сурдологии, отработки навыков применительно к конкретным типам аудиологического оборудования, а также для получения навыков работы с реальным пациентом. Техническим результатом является повышение качества обучения. Заявленный результат достигается за счет универсального тренажера сурдолога, аудиолога (далее УТСА), представляющего аппаратно-программный комплекс, содержащий объединенные посредством шины данных процессорный блок, блок памяти, интерфейсы ввода/вывода, устройства ввода/вывода, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно устройство ввода/вывода представляется собой сенсорный дисплей и УТСА дополнительно содержит соединенные с блоком памяти: блок базы знаний по заболеваниям и потерям слуха, блок базы имитаторов аудиологического оборудования, выполненного с возможностью генерирования виртуального имитатора аудиологического оборудования, выбранного пользователем, и блок практического освоения процедур взаимодействия с имитаторами аудиологического оборудования, выполненного с возможностью виртуальной имитации работы выбранного пользователем аудиологического оборудования, и выбора режима взаимодействия с имитатором аудиологического оборудования. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ сборки электрической цепи // 2621442

Использование: для проведения лабораторных работ и демонстрационных опытов по электротехнике. Сущность изобретения заключается в том, что на монтажную плату наклеены неодимовые магниты, являющиеся контактными площадками, на которые устанавливают контакты радиоэлементов, выполненные из стальной проволоки. Технический результат: обеспечение возможности отсутствия падения напряжения в цепи, простоты монтажа и демонтажа цепи с сокращением времени на осуществление вышеуказанных мероприятий до 4-20 секунд. 2 ил.

Учебная модель "квантовый контур" // 2624588

Изобретение относится к учебным моделям, в частности, к учебным моделям для демонстрации пространственных и энергетических связей элементов макро- и микросистем, систем различных информационных уровней. Учебная модель представляет собой физически непрерывный контур, образованный спиральными структурами с четырьмя прикрепленными к ним массами. При этом спиральные структуры выполнены с возможностью упругой деформации, сгиба в центре масс модели и совмещения витков без взаимного зацепления. Техническим результатом изобретения является возможность демонстрации слабых энергетических связей элементов и пространственного распределение указанных связей. 4 ил.

Устройство моделирования квазигиперболы // 2636910

Изобретение относится к области механики и может быть использовано для проведения практикумов по физике и математике в высших и средних учебных заведениях для изучения оптических и проекционных задач пространственной геометрии. Представленное устройство, выполненное на базе известного устройства моделирования полидуги по патенту РФ № 2461891, расширяет его возможности за счет моделирования квазигиперболы, геометрического объекта, обнаруженного в работах Сибирского отделения Российской Академии Наук по моделированию масштабированной модели местности. 3 ил.