Generalization of minimal surfaces and simulation of the shape of an orthotopic material construction | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017. № 45. DOI: 10.17223/19988621/45/1

Generalization of minimal surfaces and simulation of the shape of an orthotopic material construction

An axisymmetric reflector consists of parabolic spokes and metallic fabric attached to them. A piece of this fabric between the adjacent spokes is subject to the so-called 'mattress effect' (bending into the parabolic bowl). Simulation of the form of this petal is complicated by the fact that the stretching ratios for the fabric in two opposite orthogonal directions are not equal (the orthotropic property). The problem of modelling is solved with the help of the notion of a pseudominimal surface. It is a surface for which the ratio of main curvatures is constant (in other words, asymptotical lines intersect at a constant angle). The existence theorem for pseudo-minimal surfaces has been proven. The breadth of the class of such surfaces has been determined (it coincides with that of the class of minimal surfaces). An example of a pseudominimal surface of revolution has been constructed. A special composite surface is used for the geometric simulation of a deformed metallic fabric petal: a parabola located in the normal plane of the line L is attached to each point of some line L. The vertex of the parabola is on the line L, the parabola crosses the adjacent hard edges of the reflector structure, and the ratio of curvatures of the line L and attached parabola does not depend on the point of pasting. Thus, a new substantiation of the construction applied by the author earlier has been developed. The standard mean square deviation of reflector's deformed petal from the parent paraboloid has been calculated. For the complicated functions describing the simulation, polynomial approximations have been constructed and their reliability have been estimated.

Download file
Counter downloads: 297

Keywords

параболический рефлектор, главные кривизны, ортотро-пия, минимальная поверхность, задание поверхности посредством семейства образующих кривых, parabolic reflector, principal curvatures, orthotropy, minimal surface, representation of a surface by a family of generating curves

Authors

NameOrganizationE-mail
Bukhtyak Mikhail StepanovychTomsk State Universitybukhtyakm@mail.ru
Всего: 1

References

Бухтяк М.С. Геометрическое моделирование деформации сетеполотна параболического рефлектора // Математическое моделирование. 2016. Т. 39. № 1. С. 97-106.
Бухтяк М.С. Дефект отображения для деформированного лепестка сетеполотна // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2016. № 2(40). С. 5-17. DOI 10.17223/19988621/40/1.
Бухтяк М.С., Соломина А.В. Об одном инварианте пары поверхностей применительно к раскрою сетеполотна // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2016. № 1(39). С. 13-24. DOI: 10.17223/19988621/39/2.
Бухтяк М.С., Соломина А.В. Геометрическое моделирование раскроя сетеполотна для осесимметричного рефлектора. Часть 1 // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2015. № 2(34). С. 5-17. DOI: 10.17223/19988621/34/1.
Бухтяк М.С., Соломина А.В. Геометрическое моделирование раскроя сетеполотна для осесимметричного рефлектора. Часть 2 // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2015. № 4(29). С. 5-14. DOI: 10.17223/19988621/36/1.
Гряник М.В., Ломан В.И. Развертываемые зеркальные антенны зонтичного типа. М.: Радио и связь, 1987. 72 с.
Hedgepeth J.M. Accuracy Potential for Large Space Antenna Reflectors with Passive Structure // J. Spacecraft. 1982. V. 19. No. 3. P. 211-217.
Азюкин А.В. Специфика ДН и КНД зеркальных зонтичных антенн // Анализ и синтез антенных систем / под ред. Г.Г. Бубнова. - М., 1984. С. 82-88.
Рашевский П.К. Курс дифференциальной геометрии. М.: ГИТТЛ, 1956. 420 с.
Фавар Ж. Курс локальной дифференциальной геометрии. М.: ГИТТЛ, 1960. 559 с.
Азюкин А.В., Классен В.И. О направленных свойствах раскрывающихся зеркальных антенн // Радиотехника и электроника. 1982. Т. 27. № 8. С. 1519-1526.
Хелгасон С. Дифференциальная геометрия и симметрические пространства. М.: Мир, 1964. 533 с.
Фиников С.П. Метод внешних форм Картана. М.-Л.: ОГИЗ ГИТТЛ, 1948. 432 с.
Ingerson P.G., Wong W.C. The Analysis of Deployable Umbrella Parabolic Reflectors // IEEE Trans. 1972. V. AP-20. No. 4. P. 409-414.
 Generalization of minimal surfaces and simulation of the shape of an orthotopic material construction | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017. № 45. DOI: 10.17223/19988621/45/1

Generalization of minimal surfaces and simulation of the shape of an orthotopic material construction | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017. № 45. DOI: 10.17223/19988621/45/1

Download full-text version
Counter downloads: 590