Pseudo-minimality and ruled surfaces | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 67. DOI: 10.17223/19988621/67/2

Pseudo-minimality and ruled surfaces

This paper is a follow-up to the author's series of works about shape modeling for an orthotropic elastic material that takes an equilibrium form inside the area with the specified boundaries. V.M. Gryanik and V.I. Loman, based on thin shell equilibrium equations, solved about 30 years ago a similar problem for an isotropic mesh attached to rigid parabolic edges. With a view to extend modeling to orthotropic materials (and other boundary contours), the author in his publications of 2016-2017 proposed an approach to the problem based on the application of surfaces with a constant ratio of principal curvatures. These surfaces are called pseudo-minimal surfaces. A partial differential equation that defines (in the local sense) a class of pseudo-minimal surfaces is very complex for analysis. However, for some classes of surfaces, the analysis is greatly simplified, notably, the analysis can be performed without this inconvenient PDE, but with the method of moving frames. The author is referring to a class of ruled surfaces. This class is interesting not only due to the aforesaid but also due to an evident interest manifested by architects and builders. However, one should discuss not the pseudo-minimal ruled surfaces (they exist but are obviously trivial) but an invariant (principal curvatures ratio), which is not an identical constant on a given surface but its contour lines coincide with the lines of some invariant family. Roughly speaking, there are surfaces whose pseudo-minimal condition is satisfied identically, and surfaces that are pseudo-minimal "in a limited sense"-lengthways the lines of a certain family, internally connected with the surface. The article finds that the role of such a family can be obviously played by "equidistant" lines for the striction line of a skew ruled surface, and rays are the carriers of such a ruled surface, they form a regulus with constant Euclidean invariants. AMS 2020 Mathematical Subject Classification: 2020: 53Z30

Download file
Counter downloads: 84

Keywords

family of lines on a surface, pseudo-minimality ratio, striction line, invariants, regulus, ruled surface

Authors

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

References

Кривошапко С.Н. Перспективы и преимущества торсовых поверхностей // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 1(72). С. 20-30.
Митюшов Е.А., Рощева Т.А. Кинематический алгоритм развёртывания линейчатых поверхностей // Механика. Научные исследования и учебно-методические разработки. Вып. 4. Гомель, 2010. С. 112-116.
Иванов В.Н. Линейчатые поверхности на заданных опорных кривых // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2015. № 3. С. 9-17.
Щербаков Р.Н. Основы метода внешних форм и линейчатой дифференциальной геометрии. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1973. 236 с.
Кривошапко С.Н., Иванов В.Н., Халаби С.М. Аналитические поверхности: материалы по геометрии 500 поверхностей и информация к расчету на прочность тонких оболочек. М.: Наука, 2006. 544 с.
Беляева З.В. Геометрическое моделирование пространственных конструкций: дис.. к.т.н. Екатеринбург, 2015. 175 с.
Кривошапко С.Н. Аналитические линейчатые поверхности и их полная классификация // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2020. № 16(2). С. 131-138 с.
Бухтяк М.С. Обобщение минимальных поверхностей и моделирование формы конструкции из ортотропного материала // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2017. № 45. С. 5-24.
Бухтяк М.С. Составная поверхность, близкая к псевдоминимальной // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2017. № 46. С. 5-24.
Бухтяк М.С. Конечно-элементная модель псевдоминимальной поверхности // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2017. № 48. С. 5-16.
Гряник М.В., Ломан В.И. Развертываемые зеркальные антенны зонтичного типа. М.: Радио и связь, 1987. 72 с.
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.
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.
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.
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.
 Pseudo-minimality and ruled surfaces | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 67. DOI: 10.17223/19988621/67/2

Pseudo-minimality and ruled surfaces | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 67. DOI: 10.17223/19988621/67/2

Download full-text version
Counter downloads: 534