СПОСОБ СТРУКТУРНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ СОСТАВНЫХ ДИСКРЕТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
METHOD OF STRUCTURAL FORMATION OF COMPOSITE DISCRETE STRUCTURES

Изобретение относится к области пространственного формообразования, в частности к способам изготовления составных дискретных конструкций, и может быть использовано в строительстве и архитектуре - при создании плоскостных, сводчатых и куполообразных оболочек, в машиностроении - при формообразовании составных дискретных конструкций, элементов транспортной техники и других изделий народного хозяйства.
Известны способы структурного формообразования линейчатых составных дискретных конструкций, составленных из отсеков линейчатых поверхностей, описанных в статье Коротича А.В. «Новые архитектурные формы линейчатых квазимногогранников «, Известия вузов №50 от июня 2015 г.
Описанные в данной работе способы формообразования линейчатых квазимногогранников основаны на преобразовании исходных правильных (Платоновых тел) и звездчатых многогранников.
Сущность указанных способов заключается в состыковке равных неплоских ромбовидных элементов по кромкам на поверхности многогранника без зазоров и наложений с последующим устранением у каждого из них внутреннего ребра и вписывании четырехугольных отсеков гиперболического параболоида в образовавшиеся четырехугольные неплоские ячейки с прямыми кромками.
В данной работе также указан способ образования линейчатых квазимногогранников, основанный на преобразовании пяти исходных правильных многогранников (Платоновых тел) и четырнадцати полуправильных многогранников из серии архимедовых и каталоновых тел.
При всей оригинальности нахождения новых формообразований составных дискретных конструкций имеет место сложная технология состыковки по кромкам на поверхности многогранника без зазоров и вписывании угольных отсеков в неплоские ячейки с обеспечением прочности несущей конструкции.
Известен патент USA №3341989 по кл. US по кл. 52-81, 2 от 19.09.1967 г., в котором описана технология изготовления купольной конструкции, образованной сложными многогранниками, гомологические точки которых могут образовывать сферу, эллипсоид и другие поверхности.
Недостатком данного способа является ограниченные возможности формообразования, отсутствие элементарных базовых форм с унификацией технологических приемов сборки составных дискретных конструкций.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение заключается в расширении технологических приемов сборки конструкций, расширении ассортимента видов изделий и повышении прочности и жесткости конструкций.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе структурного формообразования составных дискретных конструкций, основанном на преобразовании исходных правильных и полуправильных многогранников, преобразование осуществляют путем замены каждой грани многогранника на плоские кольца, соединенные между собой при помощи дисков, при этом плоскость каждого диска перпендикулярна плоскости кольца.
На фигурах представлена иллюстрация формообразования на примере дискретной конструкции тетраэдра.
На фиг. 1 представлен правильный многогранник в виде тетраэдра 1, гранями которого являются четыре равносторонних треугольника 2.
На фиг. 2 представлен отдельный преобразованный элемент.
Способ структурного формообразования составных дискретных конструкций, осуществляется следующим образом.
Вместо граней многогранника устанавливаются плоские кольца 3 соединенные между собой при помощи дисков 4, при этом плоскость каждого диска перпендикулярна плоскости кольца.
Соединение может быть разъемным и неразъемным в зависимости от условий и режимов эксплуатации.
Кольца и диски могут быть выполнены из любого материала и сплава также в зависимости от условий и режимов эксплуатации.
Получение составных дискретных конструкций, используемых в строительстве, при создании плоскостных, сводчатых и куполообразных оболочек, формообразование составных дискретных конструкций, элементов транспортной техники и других изделий народного хозяйства осуществляется сборкой отдельных элементов, показанных на фиг. 2, в единую конструкцию.
Данная технология формообразования может быть использована для любых правильных многогранников из серии Платоновых тел полуправильных многогранников из серии архимедовых и каталоновых тел.
Предложенный способ структурного формообразования составных дискретных конструкций, позволяет расширить диапазон различных видов изделий (конструкции ферм для каркасов летательных аппаратов) повысить технологичность приемов сборки изделий и повысить прочность и жесткость конструкций.