- •Начертательная геометрия Электронный учебник
- •Предисловие
- •Раздел 1. Основы образования чертежа
- •Раздел 2. Поверхности
- •Раздел 3. Пересечение поверхностей
- •Литература глоссарий предисловие
- •Обозначения
- •Введение
- •Раздел 1. Основы образования чертежа
- •1.1. Методы проецирования
- •1.1.1. Центральное, параллельное и ортогональное проецирование
- •1.1.2. Свойства ортогонального проецирования
- •1.1.3. Эпюр Монжа или комплексный чертеж
- •1.1.4. Проецирование точек, расположенных в различных четвертях пространства
- •1.1.5. Проецирование точек, занимающих частное положение в пространстве
- •1.1.6. Построение проекций точки по ее координатам
- •1.1.7. Удаленность точки от плоскостей проекций
- •1.2. Прямая
- •1.2.1. Прямые частного и общего положения
- •1.2.2. Прямые уровня
- •1.2.3. Проецирующие прямые
- •1.2.4. Прямая общего положения
- •1.2.5.. Деление отрезка прямой в заданном отношении
- •1.2.6. Определение натуральной величины отрезка прямой и углов наклона его к плоскостям проекций методом прямоугольного треугольника
- •1.2.7. Взаимное положение прямых в пространстве. Конкурирующие точки. Видимость.
- •1.3. Плоскость
- •1.3.1. Способы задания плоскости на чертеже
- •1.3.2. Плоскости частного и общего положения
- •1.3.3. Плоскости уровня
- •1.3.4. Проецирующие плоскости
- •1.3.5. Плоскости общего положения
- •1.3.6. Принадлежность точки и прямой плоскости
- •1.3.7. Главные линии плоскости
- •1.3.8. Линии уровня плоскости
- •1.3.9. Взаимное положение прямых и плоскостей
- •1.3.10. Параллельность прямых и плоскостей
- •1.3.11. Перпендикулярность прямых и плоскостей
- •1.3.12. Пересечение прямой и плоскости
- •1.3.13.. Пересечение плоскостей. Метод вспомогательных секущих плоскостей
- •1.3.14. Способ замены плоскостей проекций
- •1.3.15. Определение натуральной величины (длины) отрезка общего положения
- •1.3.16. Определение натуральной величины плоской фигуры
- •Раздел 2. Поверхности
- •2.1. Многогранники
- •2.1.1. Образование поверхностей многогранников
- •2.1.2. Точка и линия на поверхности призмы и пирамиды
- •2.1.3. Пересечение многогранника прямой
- •2.1.4. Пересечение многогранника плоскостью. Натуральная величина сечения
- •2.2. Поверхности вращения
- •2.2.1. Образование поверхностей вращения
- •2.2.2. Цилиндр, конус, сфера, тор
- •2.2.3. Точка и линия на поверхности цилиндра
- •2.2.4. Точка и линия на поверхности конуса
- •2.2.5. Точка и линия на поверхности сферы
- •2.2.6. Точка и линия на поверхности тора
- •2.2.7. Пересечение поверхности вращения прямой
- •2.2.8. Пересечение поверхности вращения плоскостью. Натуральная величина сечения
- •Конус (прямой)
- •Раздел 3. Пересечение поверхностей
- •3.1. Пересечение двух многогранников
- •3.2. Пересечение поверхности вращения многогранником
- •3.3. Пересечение поверхностей вращения.
- •3.3.1. Метод вспомогательных секущих плоскостей
- •3.3.2. Метод вспомогательных секущих концентрических сфер.
- •3.3.3. Теорема Монжа
- •Литература
Обозначения
Приводятся обозначения, используемые в данном учебном пособии.
П1, П2, П3 – горизонтальная, фронтальная, профильная плоскости проекций;
П4 , П5, … – дополнительные плоскости проекций;
Δ, Ω, Σ, Г, Ф,… – произвольные плоскости общего и частного положений;
а, в, с,… – прямые линии;
а1, в2, с3 – проекции прямых а, в, с на горизонтальную, фронтальную и профильную плоскости проекций соответственно;
h, f, p – прямые уровня (горизонталь, фронталь и профильная соответственно);
А, В, С, …, 1, 2, 3,… – точки (обозначаются прописными латинскими буквами и арабскими цифрами);
А1, В2, С3, … проекции точек А, В, С на горизонтальную, фронтальную и профильную плоскости проекций соответственно;
α, β, γ – плоские углы;
ОХ, OY, OZ – оси проекций.
Специальные символы:
= совпадение,
││ параллельность,
┴ перпендикулярность,
∩ пересекающиеся прямые,
скрещивающиеся
прямые,
принадлежность точки,
принадлежность прямой.
Следует отметить, что обозначения, принятые в различных учебниках, отличаются друг от друга. На наш взгляд, предлагаемые здесь обозначения наиболее удобны и понятны.
Введение
Одним из распространенных методов познания природы, законов ее развития, исследования явлений и процессов, происходящих в природе, а также выявления их главных свойств является моделирование, в котором человек создает физическую или абстрактную (математическую) модель процесса или объекта. Физические модели сохраняют природу изучаемого объекта, повторяя его в малых масштабах, а математические модели представляются различного рода уравнениями, которые описывают основные свойства изучаемых процессов.
В инженерной практике мы постоянно встречаемся с геометрическими моделями в виде чертежей, которые и являются средством общения людей в их производственной деятельности.
Математическая наука, занимающаяся изучением графических методов отображения пространства, разработкой научных основ построения и исследования геометрических моделей, проецируемых геометрических объектов (точек, линий, поверхностей) и их отображения на плоскости, называется НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ.
Наряду с этим начертательная геометрия развивает пространственное воображение, что позволяет решать графические задачи из других областей знаний.
Основы НГ были обобщены Гаспаром Монжем (1746-1818) — выдающимся французским математиком и инженером, — издавшем в 1799 году книгу под названием «Geometrie descriptive» (начертательная геометрия), базовые понятия которой не претерпели изменений до наших дней.
Название этой дисциплины Г. Монж определил следующим образом:
«Начертательная геометрия преследует две цели. Первая заключается в том, чтобы на чертеже, имеющем лишь два измерения, с точностью изобразить тела трех измерений, лишь бы они были вполне определенными. С этой точки зрения эта геометрия должна быть языком, необходимым как для инженера, составляющего проекты, так и для того, кто по этим проектам должен выполнять работу.
Вторая цель этой науки заключается в способах выводить на основании точного описания тел все свойства, относящиеся к их форме, к их относительному расположению. В этом смысле она является средством изыскания истины и представляет примеры перехода от известного к неизвестному, будучи всегда прилагаема к предметам, подлежащим наибольшей очевидности».
Если, используя высказывание Г. Монжа, считать «чертеж языком техники», то «начертательная геометрия является грамматикой этого языка». Так продолжил мысль Г. Монжа замечательный русский геометр В.И. Курдюмов (1853-1904), развивший в своих трудах ряд положений НГ. Вряд ли кто-либо сегодня будет оспаривать тот факт, что современный инженер должен не столько грамотно писать на русском языке, сколько профессионально чертить, тем более, что язык черчения является международным для всех работников технических специальностей.
