Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции НГиИГ.pdf
Скачиваний:
346
Добавлен:
22.03.2016
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

а)

б)

Рис.6.6.

6.5. Порядок поверхности.

1.Порядок поверхности в начертательной геометрии определяется максимальным количеством точек (действительных или мнимых), в которых прямая пересекает данную поверхность.

Примеры.

Плоскость - поверхность первого порядка, прямая может пересечь не более чем в одной точке. Сферу, круговой цилиндр - поверхности второго порядка, прямая может пересечь двух точках. Тор - поверхности четвертого порядка, прямая может пересечь не более чем четырех точках.

2. Плоскость пересекает поверхность n –го порядка по кривой того же порядка.

Примеры.

Плоскость может пересечь другую плоскость по прямой, т.е.по линии первого порядка. Сферу - поверхности второго порядка, плоскость может пересечь по окружности, т.е. кривой второго порядка . Тор - поверхности четвертого порядка, прямая может пересечь не более чем четырех точках.

55

6.6 Сечение поверхности

проецирующей

плоскостью.

 

 

 

 

 

 

Построение проекций плоской фигуры, получающейся

в

сечении,

производится в данном

случае

 

просто, так

как

одна

из проекций

совпадает

с

соответствующим следом секущей плоскости, т.е.

является

прямой

линией.

 

На

рис.6.7 приведен

пример

сечения

поверхности

вращения горизонтально-

проецирующей

плоскостью

α. В этом

случае

горизонтальная

проекция сечения

будет

представлять

собой.

прямую

линию,

 

совпадающей

с горизонтальным

следом плоскости α.

Зная, что

эта

линия принадлежит поверхности, можно легко

построить ее

фронтальную проекцию.

Построение начинаем

с

точек

1

и

2,

принадлежащих окружности основания. Построение точек 3,4 является типичным для построения промежуточных точек. Построение точки 5 иллюстрирует определение верхней точки сечения. Точка 6 - точка сечения, принадлежащая главному меридиану, в которой на фронтальной проекции кривая фигуры сечения из видимой переходит в невидимую.

Переход видимой ветви кривой сечения в невидимую, всегда происходит в точке, лежащей на очерке поверхности.

Рис. 6.7

6.7 Конические сечения.

Круговой цилиндр можно рассечь по эллипсу и по прямым линиям. Эллипс получится в том случае, если секущая плоскость будет наклонной по отношению к оси цилиндра. Если же секущая плоскость будет параллельна оси цилиндра она рассечет последний по прямым линиям - его образующим.

а

б

в

 

 

Рис. 6.8

Более разнообразны сечения кругового конуса. Прежде всего надо отметить тот единственный случай, когда конус пересекается плоскостью по двум прямым – образующим. Это может иметь место лишь при условии, если секущая плоскость проходит через вершину конуса.

Если же секущая плоскость не проходит через вершину конуса, то в сечении получаются кривые линии, причём они могут быть только трёх видов: эллипсы, параболы и гиперболы. Все эти кривые, как известно, являются кривыми второго порядка.

Эллипс получается в сечении конуса наклонной плоскостью, не параллельной ни одной из его образующих, т.е. пересекающей все образующие конуса (или их продолжения) (рис. 6.8 а).

Парабола получается в том случае, если секущая плоскость параллельна какойлибо одной образующей (рис.6.8 б)

Гипербола получается при условии, если секущая плоскость параллельна двум образующим. В частности, это будет иметь место тогда, когда секущая плоскость параллельна оси конуса (рис.6.8 в).

Ясно, что в обоих последних случаях кривая сечения должна быть разомкнутой, так как плоскость пересекает не все образующие.

57

6.8 Пересечение прямой с поверхностью. Алгоритм определения точек пересечения прямой с поверхностью.

Рассмотрим общий случай. Под общим будем понимать случай, при котором прямая занимает общее положение, как относительно плоскостей проекций, так и относительно поверхности.

Алгоритм решения задачи на отыскание точек пересечения прямой с поверхностью по своей сути ничем не отличается от алгоритма решения задачи на

отыскание точки пересечения прямой с плоскостью.

Рис. 6.9

Алгоритм задачи на пересечение прямой с поверхностью (рис.6.9) состоит в следующем.

Для того, чтобы отыскать точки пересечения прямой с поверхностью (α) необходимо:

1.заключить прямую во вспомогательную секущую плоскость,

ℓγ,

2.построить фигуру сечения поверхности данной плоскостью,

m= α∩γ,

3.построить точки пересечения прямой с поверхностью, как точки пересечения прямой с найденной линией сечения.

(М , N)= ℓ ∩ α= ℓ ∩m,

4.выделить видимые и невидимые участки прямой.

Настоящая задача является более сложной, чем задача на определение точки пересечения прямой с плоскостью. Это усложнение состоит в том, что если в первой задаче фигурой сечения была прямая, то в настоящей задаче фигурой сечения, как правило, будет кривая линия. Необходимо выбрать положение секущей плоскости так, чтобы фигура сечения оказалась простейшей, что в свою очередь, приведёт к упрощению решения задачи.

Рассмотрим решение типовой задачи на комплексном чертеже. Необходимо найти точки пресечения прямой ℓ с поверхностью вращения.

Рис. 6.10

На рис.6.10 через прямую ℓ проведена фронтально-проецирующая плоскость γ (прямая ℓ заключена в плоскость γ). Линия сечения m строится так, как

59