Програмне забезпечення для побудови складних геометричних поверхонь за допомогою сплайн-функцій

  • Yu. I. Hrytsiuk Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів http://orcid.org/0000-0001-8183-3466
  • K. Ya. Vovryn Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
Ключові слова: інформаційні технології; програмний проект; стовбур деревини; поперечний переріз колоди; твірна поверхня; річні кільця; схема розкрою; пиломатеріали; технологічне обладнання; ресурсоощадний технологічний процес

Анотація

Розроблено програмне забезпечення для побудови складних геометричних поверхонь природного походження – стовбура деревини за допомогою сплайн-функцій, що дає змогу підвищити точність та достовірність її обліку за різними розмірними характеристиками, а також випиляних з них пиломатеріалів у галузі деревообробки. З'ясовано, що метод побудови математичних моделей твірних поверхонь поперечного перерізу колод і їх поверхонь вздовж осі дає змогу на основі єдиного теоретичного підходу описати їх розміри та форму осей і зовнішніх поверхонь. Він заснований на вимірюванні координат певної кількості точок поперечного перерізу стовбура деревини уздовж її довжини і подальшої інтерполяції точкового базису. Встановлено, що математичний апарат – інтерполяційні кубічні сплайни, побудовані на невеликій кількості точок поверхні, дають змогу з достатньою точністю визначити розмірні показники і врахувати особливості форми стовбурів деревини (кривизну, збіжність, овальність), а також є адекватними індивідуальними моделями для обліку колод як деревини, так і випиляних з них пиломатеріалів. Реалізовано програмне забезпечення для побудови твірних поверхонь стовбурів деревини складної геометричної форми, яке дає змогу здійснити побудову моделей поверхонь колод сплайн-функціями. Наведено алгоритми обліку стовбура деревини і окремі алгоритми схем розкрою колод на пиломатеріали. Досліджено, що вихід пиломатеріалів після здійсненого математичного моделювання значно збільшується порівняно з класичними способами моделювання поверхонь колод. Встановлено, що метод індивідуальних моделей стовбурів деревини, їх математична, програмна й апаратна підтримка у вигляді математичних моделей, алгоритми реалізації та програмне забезпечення, результати і висновки поданих досліджень можуть бути використані при проектуванні виробничо-технологічних систем деревообробки, створення відповідних ресурсоощадних технологічних процесів на основі сучасного технологічного та вимірювального обладнання, методів і моделей інформаційних технологій.

Біографії авторів

Yu. I. Hrytsiuk, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

д-р техн. наук, професор кафедри програмного забезпечення

K. Ya. Vovryn, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

 студентка, кафедра програмного забезпечення

Посилання

Akho, A. V., Khopkroft, D., & Ulman, D. D. (2000). Struktury dannykh i algoritmy. Moscow: Izd. dom "Viliams". 384 p. [In Russian].
Filiptcov, M. V. (2010). Razrabotka matematicheskogo obespecheniia, algoritmov i kompleksa tekhnicheskikh sredstv sistem avtomatizirovannogo ucheta lesomaterialov. Abstract of Doctoral Dissertation for Technical Sciences (05.13.06 – Automation and management of technological processes and industries (by industry)). Voronezh. 18 p. [In Russian].
Gryciuk, Yu. I., & Koshyrets, S. I. (2009). Kompleksne vykorystannia derevyny kolod khvoinykh porid u protsesi vyhotovlennia pylomaterialiv. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 7, 139–146.
Hrytsiuk, Yu. I., & Koshyrets, S. I. (2014). Modeli ta metody rozkroiu kolod na radialni pylomaterialy: monohrafiia. Lviv: Vyd-vo LDU BZhD. 216 p. [In Ukrainian].
Gryciuk, Yu. I., & Yatsyshyn, S. I. (2005). Vyznachennia optymalnykh skhem rozkroiu kolod na radialni pylomaterialy. Scientific Bulletin of UNFU, 15(3), 115–124.
Gryciuk, Yu. I., & Yatsyshyn, S. I. (2005a). Problema identyfikatsii poverkhon kolod, vypylianykh zi stovburiv derev khvoinykh porid. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 4, 132–138.
Gryciuk, Yu. I., & Yatsyshyn, S. I. (2007b). Rozrakhunok obiemnoho vykhodu pyloproduktsii ta vidpovidnykh vidkhodiv metodamy chyslovoho intehruvannia. Bulletin of the National University "Lviv Polytechnic". Series: Computer Science and Information Technology, 598, 61–69.
Makarov, V. L., & Khlobystov, V. V. (1993). Splain-approksimatciia funktcii: ucheb. posob. dlia stud. VUZov. Moscow: Izd-vo "Vysshaia shk.". 80 p. [In Russian].
Stechkin, S. B., & Subbotin, Iu. N. (1976). Splainy v vychislitelnoi matematike. Moscow: Glavn. red. fiz.-mat. lit-ry izd-va "Nauka". 248 p. [In Russian].
Vovryn, K. Ya., & Hrytsiuk, Yu. I. (2018). Prohramne zabezpechennia dlia pobudovy skladnykh heometrychnykh poverkhon za dopomohoiu splain-funktsii. Tsyvilizatsiia. Prohres. Novi vymiry: zb. materialiv mizhdystsyplin. nauk.-prakt. konf., (p. 41–46), 15 chervnia 2018 r., m. Kyiv, Ukraina. Kyiv: Yudina L. I. 118 p. Retrieved from: http://futurolog.com.ua/publish/10/ Zbirnyk.pdf#page=41. [In Ukrainian].
Yakovlev, M. K. (1995). Sovershenstvovanie ucheta i raskroia kruglykh lesomaterialov na osnove metoda individualnykh modelei. Abstract of Doctoral Dissertation for Technical Sciences (05.21.05 – Wood Science, Technology and Equipment for Woodworking). Minsk. 18 p. [In Russian].
Yatsyshyn, S. I., & Gryciuk, Yu. I. (2007). Metodyka vyznachennia ta analiz optymalnykh skhem rozkroiu kolod na radialni pylomaterialy. Scientific Bulletin of UNFU, 17(1), 136–146.
Zavialov, Iu. S., Kvasov, B. I., & Miroshnichenko, V. L. (1980). Metody splain-funktcii. Moscow: Izd-vo "Nauka". 352 p. [In Russian].
Опубліковано
2018-05-31
Як цитувати
Hrytsiuk, Y. I., & Vovryn, K. Y. (2018). Програмне забезпечення для побудови складних геометричних поверхонь за допомогою сплайн-функцій. Науковий вісник НЛТУ України, 28(5), 147-156. https://doi.org/10.15421/40280530
Розділ
Інформаційні технології

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають