Lexikon der Mathematik: Drehfläche konstanter Gaußscher Krümmung
besonders ausgezeichnete Dreh- bzw. Rotationsfläche.
Alle Drehflächen konstanter Gaußscher Krümmung k lassen sich durch die Lösungen der Differentialgleichung ϕ″ + k ϕ = 0 klassifizieren.
Wählt man für eine Drehfläche eine Parameterdarstellung der Gestalt
\begin{eqnarray}\Phi (u,v)=(\varphi (v)\,{\rm{cos}}\,u,\varphi (v)\,\sin \,u\psi (v))\end{eqnarray}
mit (ϕ′)2 + (ψ′)2 = 1, so hat die Gaußsche Krümmung den Wert k(v) = −ϕ″/ϕ.Gilt k(v) = k = 1/a2 = const > 0, so sind alle Lösungen der Differentialgleichung ϕ″ + k ϕ = 0 durch ϕ(v) = b cos(v/a − c) gegeben, wobei b und c Integrationskonstanten sind. Da c als Parameterverschiebung keinen Einfluß auf die Fläche hat, kann man c = 0 setzen.
Für k = 1/a2 = const < 0 erhält man die Lösungen ϕ(v) = b cosh(v/a−c). Um aus den Funktionen ϕ die zweite Komponente ψ der Profilkurve zu berechnen, muß ein elliptisches Integral der Form
\begin{eqnarray}\psi (v)=\displaystyle \underset{0}{\overset{v}{\int }}\sqrt{1-\frac{{b}^{2}}{{a}^{2}}{\sinh }^{2}\left(\frac{t}{a}\right)}\,dt\end{eqnarray}
oder\begin{eqnarray}\psi (v)=\displaystyle \underset{0}{\overset{v}{\int }}\sqrt{1-\frac{{b}^{2}}{{a}^{2}}{\sin }^{2}\left(\frac{t}{a}\right)}\,dt\end{eqnarray}
gelöst werden.In Abhängigkeit von den Parametern a und b erhält man Rotationsflächen unterschiedlicher Gestalt.
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