УНИВЕРСАЛЬНЫЙ БЛОК НАРАЩИВАНИЯ ПОЛИДУГИ
UNIVERSAL UNIT FOR BUILDING POLYARCHS

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], состоящее из корпуса в форме полого параллелепипеда, 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, предназначенное для представления последовательности гладко сопряженных, то есть имеющих в точках соединения общие касательные, для соседних дуг окружностей, возможно разных радиусов. Известно также устройство моделирования замкнутой полидуги [2], состоящее из корпуса, с прозрачной верхней крышкой, разделенного на 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, при этом корпус выполнен в форме многоугольного тора, образованного внешними и внутренними стенками секций, пазы секций расположены по вершинам внешнего и внутреннего многоугольника, а лента, замкнутая внахлест, обладает пружинными свойствами, стремящимися сократить периметр образуемой ею фигуры. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей этих устройств за счет моделирования особых типов полидуг, нереализуемых на устройствах-прототипах.
Технический результат, который невозможно достичь ни одним из известных аналогичных технических решений, заключается в изменении конструкции блока секции с тем, чтобы обеспечить получение моделей полидуг с нерегулярным чередованием выпуклых и вогнутых участков. Невозможность аналитического моделирования такого типа полидуг с заданными параметрами заключается в неаналитичности ее представления  понуждающей к переходу к различным системам описаний для одних и тех же областей задания моделируемой функции и к вычислительно сложной вариационной задаче со многими переменными, не имеющей на настоящий момент эффективного алгоритма решения.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном  универсальном  блоке наращивания полидуги, имеющем 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, при этом в подвижных перегородках вертикально выполнены пазы меньшего размера для гибкой нерастяжимой ленты, согласно изобретению, параллельные стенки блока выполнены подвижными в виде лент, загибающихся на концах сочленений блока.
На фиг.1 представлена общая схема сочленения соседних блоков устройства.
n
n
n
n
n
n
n
n
n
Устройство состоит из блоков 1 со стандартными сочленениями, составляющих под различными углами цепочки таких блоков разных размеров, объединенных общей прозрачной крышкой 2, разделенных на несколько секций 3 подвижными перегородками 4, движущимися в вертикальных пазах 5 и 5′, выполненных в подвижных параллельных стенках 6 и 6′ блоков в виде лент, загибающихся на концах сочленений универсального блока. В подвижных перегородках 4, также вертикально выполнены пазы меньшего размера 7 для гибкой нерастяжимой ленты 8, принимающей целевую форму полидуги.
n
n
Устройство работает следующим образом. В емкости каждой секции 3, разделенной лентой 8 дополна заливается вязкая несжимаемая жидкость, например глицерин. Затем лента 8 вытягивается с усилием до останова. Результирующее положение ленты 8, наблюдаемое через прозрачную крышку 2, образует новый тип полидуги, отличающийся от типов полидуг, реализуемых устройствами [1] и [2]. Изменяя пропорции объемов жидкости в частях секций 3, разделенных лентой 8, можно получать различные варианты полидуг. Новизна предлагаемого изобретения обусловлена оригинальностью использования полидуг для формирования сечений масштабируемых моделей рельефа [3] в научно-исследовательских работах Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН.
Источники информации
1. Ким П.А. УСТРОЙСТВО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛИДУГИ. Патент RU 2461891 C2. Опубликовано 20.09.2012, бюл. № 26.
2. Устройство моделирования замкнутой полидуги. Заявка на изобретение: 2012123470/12.
3. Ким П.А. Полидуга как элемент конструирования профилей масштабируемой модели рельефа. Тр. Межд. научн. конгр. "ГЕО-Сибирь-2007", Новосибирск, Россия, т.3, с.188-192. 5 стр.