сотрудник с 01.01.2014 по настоящее время
г. Москва и Московская область, Россия
Группа велароидальных поверхностей и поверхностей велароидального типа входят в класс «Поверхности переноса». В отличие от поверхностей прямого переноса велароидальные поверхности образовываются кривыми переменной кривизны, так чтобы образуемая поверхность опиралась на прямые линии плоского прямоугольного контура. В научно-технической литературе описаны и изучены только около десятка велароидальных поверхностей. Поверхности велароидального типа образовываются тоже кривыми переменной кривизны, но опираются на плоский овальный или кольцевой контур. В качестве плоского контура может быть принят суперэллипс. Контур может состоять из фрагментов двух одинаковых кривых, расположенных симметрично относительно оси симметрии. В России поверхности велароидального типа изучаются пока только в Российском университете дружбы народов, Москва. Они пользуются популярностью, как у геометров-исследователей, так и у студентов – архитекторов и строителей, которые считают, что эти формы могут быть использованы в рамках параметрической, нелинейной, эволюционной и генеративной архитектуры. В статье приводятся сведения со ссылкой на обширный использованный библиографический материал о геометрии известных велароидальных поверхностей и поверхностей велароидального типа, дается информация о построении и визуализации новых поверхностей велароидального типа с овальным плоским контуром в виде суперэллипса, а также с образующим и направляющим суперэллипсами. Даны сведения по определению напряженно-деформируемого состояния тонких оболочек со срединными поверхностями в форме рассматриваемых поверхностей. Указываются области практического применения велароидальных оболочек и оболочек велароидального типа. Как показали используемые источники, геометры и инженеры-расчетчики решили практически все вопросы, связанные с проектированием этих оболочек. Архитекторы используют велароидальные оболочки редко, в основном, для перекрытия промышленных зданий. Оболочки велароидального типа нашли применение только в эскизных проектах и в дипломных работах студентов-архитекторов.
поверхности переноса, велароидальная поверхность, поверхность велароидального типа, тонкая оболочка, вспарушенная плита, устойчивость оболочки, производственные здания, суперэллипс
1. Алборова Л.А. Возможности велароидальных оболочек [Текст] / Л.А. Алборова // Инженерные системы: Труды научно-практической конференции с международным участием, посвященной 60-летию Российского университета дружбы народов: в 2 т. — / под ред. М.Ю. Мальковой. – М.: РУДН, 2020. – С. 59-65 [ISBN 978-5-209-10101-7].
2. Берестова С.А. Геометрия самонесущих покрытий на прямоугольном плане [Текст] / С.А. Берестова, Н.Е. Мисюра, Е.А. Митюшов // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. – 2017. – № 4. – С. 15–18. – DOI: 10.22363/1815-5235-2017-4-15-18.
3. Гогоберидзе Я.А. Перекрытия «Дарбази» [Текст] / Я.А. Гогоберидзе – Тбилиси: Техника да шрома, 1950. – 278 с.
4. Гольденвейзер А.Л. Теория упругих тонких оболочек [Текст] / А.Л. Гольденвейзер – М.: ГТТИ, 1953. – 544 с.
5. Игнатьев С.А. Функциональные возможности среды Wolfram Mathematica для визуализации кривых линий и поверхностей [Текст] / С.А. Игнатьев, А.И. Фоломкин, Э.Х. Муратбакеев // Геометрия и графика. – 2021. – Т. 9. – № 1. – С. 29 – 38. – DOI: 10.12737/2308-4898-2021-9-1-28-37.
6. Игнатьев С.А. Электронная обучающая среда Moodle как эффективное средство организации обучения начертательной геометрии в условиях пандемии Covid-19 [Текст] / С.А. Игнатьев, А.И. Фоломкин, З.О. Третьякова, К.О. Глазунов // Геометрия и графика. – 2020. – Т. 8. – № 3. – С. 52 – 66. DOI: 10.12737/2308-4898-2020-52-66.
7. Костюкова К.А., Харисова Г.А., Матлахова А.С., Махиянова А.Р., Шамбина С.Л. Перспективы архитектурного проектирования на основе велароидальных поверхностей разного типа [Текст] / К.А. Костюкова, Г.А. Харисова, А.С. Матлахова, А.Р. Махиянова, С.Л. Шамбина // Экономика и предпринимательство. – 2017. – № 6 (83). – С. 657-660.
8. Кривошапко С.Н. Пневматические конструкции и сооружения [Текст] / С.Н. Кривошапко // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. – 2015. – № 3. – С. 45-53.
9. Кривошапко С.Н. Объемно- планировочные решения спортивно-развлекательного комплекса [Текст] / С.Н. Кривошапко, Е.М. Емельянова, И.А. Мамиева // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. – 2011. – № 4. – С. 46-49.
10. Кривошапко С.Н. Исследование поверхностей велароидального типа с двумя семействами синусоид на кольцевом плане [Текст] / С.Н. Кривошапко, С.Л. Шамбина // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. – 2009. – № 4. – С. 9-12.
11. Мамиева И.А. О подготовке специалистов по архитектуре, геометрии и расчету боль-шепролетных пространственных структур и оболочек [Текст] / И.А. Мамиева // Строительство и реконструкция. –2016. – № 5 (67). – С. 114-118.
12. Михайленко В.Е. Поверхности переноса, образующие и направляющие которых являются конгруэнтными кривыми [Текст] / В.Е. Михайленко, В.Т. Шеин // Прикладная геометрия и инж. графика. – Киев, 1972. –– Вып. 14. –– С. 15-20.
13. Непорада В.И. Велароидальные оболочки в контексте нелинейной архитектуры [Текст] / В.И. Непорада // Математические методы в архитектуре и дизайне: материалы межвузовской научной конференции / отв. ред. В.Г. Мосин. –– Самара: СГАСУ, 2013. –– С. 23-31.
14. Семенов В.С. Современные пространственные конструкции: синтез искусства, техники и науки [Текст]: учеб. пособие. / В.С. Семенов – Бишкек: Изд-во КРСУ, 2010. – 130 с. [ISBN 978-9967-05-621-3].
15. Страшнов С.В. К вопросу о классификации аналитических поверх-ностей [Текст] / Страшнов С.В., Рынковская М.И. // Геометрия и графика. – 2022. – Т. 10. – № 1. –С. 36-43 – DOI: 10.12737/2308-4898-2022-10-1-36-43.
16. Усатая Т.В. Современные подходы к проектированию изделий в процессе обучения студентов компьютерной графике [Текст] / Т.В. Усатая, Л.В. Дерябина, Е.С. Решетникова // Геометрия и графика. – 2019. – Т. 7. – № 1. – С. 74 – 82. – DOI: 10.12737/article_5c91fd2bde0ff7.07282102
17. Шамбина С.Л. Велароидальные поверхности и их применение в строительстве и архитектуре [Текст] / С.Л. Шамбина, В.И. Непорада // Працi ТДАТУ. – 2012. – Вип. 4. – Т. 53. – С. 168-173.
18. Штаерман Ю.Я. Изгиб вспарушенной плиты [Текст] / Ю.Я. Штаерман, Б.Н. Бастатский – М.–Л.: Госэнерго-издат, 1960. – 37 с.
19. Chilton J., Chuang C.C. Rooted in Nature: Aesthetics, Geometry and Structure in the Shells of Heinz Isler// Nexus Network Journal 19, 763–785 (2017) https://doi.org/10.1007/s00004-017-0357-5.
20. Chronowicz A., Dennison A.C. Parabolic velaroidal shells// Magazine of Concrete Research. 1968, V. 20, I. 63, рp. 103-110 https://doi.org/10.1680/marc.1968.20.63.103.
21. Friaa Ahmed, Zenzri Hatem. On funicular shapes in structural analysis and applications// Eur. J. Mech. A. 1996, 15, I. 5, рр. 901-914 (библ.: 7 назв.).
22. Gabriele, Stefano; Marmo, Francesco; Varano, Valerio. About the funicularity of velaroidal shells// Proceedings of IASS Annual Symposia, IASS 2019 Barcelona Symposium: Shell Structures, pp. 1-8(8).
23. Gbaguidi Aïssè G.L. Influence of the geometrical researches of surfaces of revolution and translation surfaces on design of unique structures// Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2019, 15(4). рp. 308-314 DOI 10.22363/1815-5235-2019-15-4-308-314.
24. Gil-oulbe M., Markovich A., Tyekolo. Sinusoidal velaroidal shell – numerical modelling of the nonlinear buckling resistance// Journal of Fundamental and Applied Sciences. Physics. November 24, 2017, рp.1483-1492 doi: http://dx.doi.org/10.4314/jfas.v9i7s.132.
25. Gil-oulbe M., Shambina S.L., Dau T. The theoretical approach for the geometrically nonlinear buckling analysis of sinusoidal velaroidal shells// Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2017, I. 3, рр. 35-40.
26. Hadid H.A. Analysis of parabolic velaroidal shells with simply supported boundary condi-tions// J. Struct. Eng. 1982, 8, I. 4, pp. 111-118.
27. Hadid H.A., Lynn P.P. Bending analysis of parabolic velaroidal shells// Journal of the Structural Division. 1980, V. 106, I. 7, pp. 1609-1621 https://doi.org/10.1061/JSDEAG.0005478.
28. J. M. Martínez Jiménez, J. M. Martínez Valle, A. Martínez Valle, P. Martínez-Jiménez. General equations for a linear calculation of thin or moderately thick shallow shells// Blucher Mechanical Engineering Proceedings. May 2014, V. 1, 12 p. num. 1 [www.proceedings.blucher.com.br/evento/10wccm].
29. Karnevich V.V. Hydrodynamic surfaces with midship section in the form of the Lame curves. RUDN Journal of Engineering Researches. 2021, 22(4), pp. 323-328. DOI: 10.22363/2312-8143-2021-22-4-323-328.
30. Krivoshapko S.N., Gil-Oulbe Mathieu. Geometry and strength of a shell of velaroidal type on annulus plan with two families of sinusoids// International Journal of Soft Computing and Engineering (IJSCE). 2013, V. 3, I. 3, pp. 71-73.
31. Krivoshapko S.N. Tangential developable and hydrodynamic surfaces for early stage of ship shape design// Ships and Offshore Structures. 2022. Published online: 26 Apr. 2022. pp. 1-9. https://doi.org/10.1080/17445302.2022.2062165
32. Mihailescu M., Horvath I. Velaroidal shells for covering universal industrial halls// Acta techn. Acad. sci. hung. 1977, 85 (1-2), pp. 135-145.
33. Ramaswamy G.S. Innovative applications to funicular shells// Shells, Membranes and Space Frames. Proc. IASS Symp. Membrane Struct. and Space Frames, Osaka, 15–19 Sept., 1986, Vol. 1. Amsterdam e.a., 1986, pp. 313-320.
34. Shambina S.L. Theoretical approach for the geometrically nonlinear buckling analysis of sinusoidal velaroidal shells// Journal of Fundamental and Applied Sciences. Physics. September 27, 2017. Corpus ID: 125827184.
35. Tupikova E. and Berdiev M. The comparison of velaroidal shell structures of square plane loadbearing properties// 2020 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 883 012218 IOP Conference Series: Materials Science and Engineering paper. 2020, 10 p. doi:10.1088/1757-899X/883/1/012218.
36. Weisstein, Eric W. "Superellipse." From MathWorld -- A Wolfram Web Resource. https://mathworld.wolfram.com/Superellipse.html (accessed 12 August 2022)
