Способ получения множества сечений трехмерных тел

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 499577

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.05.74 (21) 2028016/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 29.03.76 (51) М Кл з 6 09В 23/10

Государственный Комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 548.640.18 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Жабин, А, Г. Харченков и E. Г. Жабин (71) Заявитсль

Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов АН СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОЖЕСТВА СЕЧЕНИЙ

ТРЕХМЕРНЫХ ТЕЛ

Изобретение предназначено для стереологических исследований.

Известен способ статического изучения структур зерен применительно к задачам металлографии. При этом способе проволочные каркасные модели правильных полиэдров монтируют на стержне, укрепленном в поворотном устройстве, опирающемся на подъемный столик, заимствованный из измерителя твердости Роквелла. Это устройство позволяет располагать модель в пространстве заданным образом. При вертикальных перемещениях и наклонах модель пересекает круглое отверстие в фанерной панели, закрепленной параллельно поверхности основания подьемного столика. Многоугольники, образующиеся в сечении модели правильного полиэдра плоскостью панели, устанавливаются при помощи картонных шаблонов, которые скользят по плоскости панели и доводятся до соприкосновения с каждой гранью полиэдра, пересеченной плоскостью панели. В таком положении шаблоны фиксируют, панель опускают, контур сечения с шаблонов переносят на бумажный бланк и площадь полученного в сечении многоугольника измеряют планиметром.

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает получения наборов плоских сечений выпукло-вогнутых многогранников и тел с криволинейными поверхностями.

Целью изобретения является повышение точности стереологических исследований.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу получения множества сечений трехмерных тел плоскости сечения имитируют горизонтальной поверхностью жидкости, наливаемой порциями внутрь прозрачной полой

10 модели исследуемого трехмерного объекта, которой придают различное положение в пространстве, для чего ее помещают в устройство для стереологических исследований, позволяющее вручную последовательно ориенти1о ровать модель в пространстве относительно координатных осей и документально регистрировать получаемые таким образом фигуры сечения. Предлагаемый способ отличается также тем, что жидкость наливают такими

20 порциями, что горизонтальные поверхности ее при фиксированных начальных положениях модели в циклах измерений образуют серию параллельных равноотстоящих сечений; расстояния между такими сечениями и углы по25 ворота модели выбирают в зависимости от требуемой точности исследований.

Способ отличается меньшей трудоемкостью эксперимента и большей эффективностью, так как все измерения проводят на одной модели

ЗО по простой схеме операции; он позволяет про499577

45 изводить и .воспроизводить любое необходимое количество измерений в любой последовательности, достигая требуемой точности исследований, кроме того, способ отличается универсальностью, поскольку позволяет проводить исследования на моделях любых одиночных трехмерн1ях объектов и пространственных структур.

На фиг. 1 и 2 изображена схема установки прозрачной модели (куба) на трехосном столике Федорова; здесь обозначено 1 — круг, поворачиваемый около оси Х; 2 — диск с градусными делениями для отсчета углов поворота по оси Х; 3 — круг, поворачиваемый вокруг оси У; 4 — диск с градусными делениями для отсчета углов поворота по оси У; 5— круговая плоская подставка для измеряемой фигуры, способная вращаться вокруг оси Z;

6 — измеряемая фигура (например, куб);

7 — стойки; 8 — подставка измерительного столика Федорова.

Способ рсализчот в следующей последовательности.

Изготавливают прозрачную модель одиночного трехмерного объекта или пространственной структуры. Затем ее устанавливают и закрепляют на подставке 5 столика. После ориентировки модели в выбранном относительно принятых координат или осей столика Федорова начальном положении в нее заливают первую порцию жидкости, верхняя горизонтальная поверхность которой имитирует плоскость сечения, как показано на фиг. 2, Полученную плоскость сечения документально регистрируют, например, путем фотографирования или иным способом; затем модель устанавливают в следующс положение относительно координатных осей и регистрируют новую плоскость сечения.

В конкретном случае псследований,на прозрачной модели .куба последовательность операций заключалась в следующем.

Куб ставят на круговую подставку 5 гранью и ориентируют оси Х, У и Z столика параллельно ребрам куба, как показано на фиг. 1. В момент первоначальной установки модели все три оси фиксированы в нулевом положении (отсчеты по ним 0 ). Затем в нутрь модели заливают первую порцию жидкости

Зо

35 (например, на 1/20 часть внутренней диагонали куба в положении ее параллельности оси Z, когда все три оси ориентированы в нулевом:положении). После этого поворачивают крут 1 вокруг оси Х от 0 до 90, например, через 5 . В таблицу заносят форму сечений, отмечаемых первым уровнем жидкости.

Возвращают круг 1 в нулевое положение. Делают поворот ируга 3 по оси У от 0 до 5 (и далее через 5 до 90 ). В этом фиксированном положении оси У повторяют повороты по оси Х (через 5 от 0 до 90 ). В таблицу заносят получаемые сечения. Возвращают ось

Х в нулевое положение. Делают поворот круга 3 по оси У от 5 до 10 . В этосом фикси рованном положении оси У повторяют повороты по оси Х, как и ранее. Эти операции совершают до 90 по оси У, Этим завершают «прокачивание» модели по осям Х, Y при нулевом положении оси Z. После этого начинают последовательно вращать подставку 5, на которой находится модель куба, через 5 до 90 .

Для каждого фиксированного положения оси

Z повторяют все операции по осям Х и Y.

После этого в таблице будут зафиксированы все сечепия для первой порции жидкости. Модель устанавливают в первоначальном положении, наливают вторую порцию жидкости (1/20 длины диагонали) и все перечисленные операции повторяют. При работе с моделью куба уровень заливаемой жидкости, учитывая симметричность куба, доводят до 1/2 длины диагонали. В случае нахождения характеристических наборов сечений для несимметричных моделей жидкость наливают определенными порциями до полного заполнения модели, а повороты по всем трем осям дела1от от

0 до 360 .

Формула изобретения

Способ получения множества сечений трехмерных тел путем создания набора моделей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стереологических исследований, плоскости сечения трехмерных тел имитируют горизонтальной поверхностью жидкости, помещенной внутри прозрачной полой модели, которой придают различное положение в пространствее.

499577

Составитель В. Багиров

Техред Е, Подурушина

Редактор И. Шубина

Корректор А, Дзесова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 509/16 Изд. № 1018 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий!!3035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5