Математичне моделювання поверхні макета космічного корабля типу «Союз-Аполлон» за допомогою базового інструментарію R-функцій для реалізації на 3D-принтері
Ключові слова:
R-функції, буквені параметри, стандартні примітиви, макет космічного корабля «Союз-Аполлон»Анотація
Створення математичних моделей об’єктів для 3D-друку становить значний інтерес, який пов'язаний з активним впровадженням 3D-друку в різні галузі промисловості. Переваги використання сучасних 3D-принтерів: зниження собівартості виготовлення продукції і скорочення термінів її появи на ринку, моделювання об'єктів будь-якої форми і складності, швидкість і висока точність виготовлення, можливість використання різних матеріалів. Одним з методів вирішення проблеми створення математичної та комп'ютерної моделі проектованого об'єкта є застосування теорії R-функцій, яка дозволяє описувати геометричні об'єкти складної форми єдиним аналітичним виразом. Використання буквених параметрів під час задання геометричної інформації в аналітичному вигляді дозволяє оперативно змінювати розміри і форму проектованих об'єктів, що допомагає скоротити витрати часу під час побудови розрахункових моделей. Запропонований метод може істотно скоротити трудомісткість робіт в CAD-системах в тих випадках, коли потрібно переглянути велику кількість варіантів конструкції в пошуках оптимального рішення. Це може зумовити значний ефект щодо зниження трудомісткості під час побудови розрахункових моделей для визначення аерогазодинамічних і міцнісних характеристик. Визначення характеристик також часто пов'язано з необхідністю врахування зміни форми літального апарата. Це призводить до того, що визначення аеродинамічних характеристик тільки за рахунок необхідності побудови великого числа розрахункових моделей для врахування цього фактора збільшує тривалість робіт на місяці. За параметричного задання зміна розрахункових областей проводиться практично миттєво. У роботі на основі базового інструментарію теорії R-функцій і циліндричних, сферичних, еліпсоїдальних, конусоїдальних опорних функцій побудовано багатопараметричне рівняння поверхні макета космічного корабля типу «Союз-Аполлон». Ряд опорних функцій був нормалізований за загальною формулою, що дало можливість проілюструвати новий підхід до побудови тривимірних рівнянь поверхонь заданої товщини.Посилання
(2020). 3D-printer budet "pechatat'" detali pryamo v kosmose [The 3D printer will "print" parts right in space.]. Nano News Net: Official site, 2020. URL: http://www.nanonewsnet.ru/news/2011/3d-printer-budet-pechatat-detali-pryamo-v-kosmose.
Sheyko, T., Maksymenko-Sheyko, K., Sirenko, V., Morozova, A., & Petrova, R. (2019). Analytical identification of the unmanned aerial vehicles’ surfaces for the implementation at a 3D printer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 1, no. 2 (97), pp. 48–56. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155548.
Sheyko, T. I., Maksimenko-Sheyko, K. V., Tolok, A. V., & Morozova, A. I. (2019). Matematicheskoye i kompyuternoye modelirovaniye aerokosmicheskikh obyektov dlya realizatsii tekhnologii 3D-pechati [Mathematical and computer modeling of aerospace objects for the implementation of 3D printing technology]. Informatsionnyye tekhnologii v proyektirovanii i proizvodstve – Information technology of CAD/CAM/CAE, iss. 2 (174), pp. 16–20 (in Russian).
Rvachev, V. L. (1982). Teoriya R-funktsiy i nekotoryye yeye prilozheniya [R-functions theory and some of its applications]. Kiyev: Naukova dumka, 552 p. (in Russian).
Rvachev, V. L. & Sheiko, T. I. (1995). R-functions in boundary value problems in mechanics. Applied Mechanics Reviews, vol. 48, no. 4, pp. 151–188. https://doi.org/10.1115/1.3005099.
Maksimenko-Sheyko, K. V. (2009). R-funktsii v matematicheskom modelirovanii geometricheskikh obyektov i fizicheskikh poley [R-functions in mathematical modeling of geometric objects and physical fields].Kharkov: IPMashNAN Ukrainy, 306 p. (in Russian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Tetiana I. Sheiko, Kyrylo V. Maksymenko-Sheiko, Anna I. Morozova
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи і передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензійного договору (угоди).
- Автори мають право самостійно укладати додаткові договори (угоди) з неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установи або на персональних веб-сайтах) рукопису роботи як до подачі цього рукопису в редакцію, так і під час її редакційної обробки, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії і позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
