曲率と曲率半径 その5

前回に引き続き,ガウス曲率を実際に計算してみます('A`)
ガウス曲率Kの算式を%o1式に示します(導出については曲率と曲率半径 その3を参照下さい)
curvature4.wxm

【放物面】

放物面の関数を%o14式に示します
上式を,x軸,y軸それぞれ-1〜+1の範囲で%t15にプロットします
Kを%o16式に示します
上式を,x軸,y軸それぞれ-1〜+1の範囲で%t17にプロットします


【双曲放物面】

双曲放物面の関数を%o18式に示します
上式を,x軸,y軸それぞれ-1〜+1の範囲で%t19にプロットします
Kを%o20式に示します
上式を,x軸,y軸それぞれ-1〜+1の範囲で%t21にプロットします


【4辺単純支持板】

4辺単純支持板の1次モードのたわみ関数を%o22式に示します(振動する板のたわみ関数参照)
※1辺の長を1,中央のたわみを1とします
上式を,x軸,y軸それぞれ-1〜+1の範囲で%t23にプロットします
Kを%o24式に示します
上式を,x軸,y軸それぞれ-1〜+1の範囲で%t25にプロットします


ガウス曲率分布が K > 0 or K < 0 となる曲面をいくつか例示しました
これは主曲率k1・k2の符号が等しい or 異なることを意味します
感覚的な表現をすると,K > 0 では凹(凸)曲面,K < 0 では鞍型曲面(saddle surface)となります