一種新型雙曲拋物面椅子的數(shù)學(xué)原理

楊小兵 胡丹 吳朦

摘要：本文研究了一種新型雙曲拋物面椅子的數(shù)學(xué)原理.對(duì)于新型椅的構(gòu)成做了簡(jiǎn)單闡述，根據(jù)新型椅的特點(diǎn)，抽取數(shù)學(xué)模型，確定了椅子所在的線面方程，對(duì)其進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述.對(duì)于椅子的穩(wěn)定性，利用力矩平衡法對(duì)椅子的重心進(jìn)行探討，并對(duì)該方法進(jìn)行了分析.最終運(yùn)用Matlab軟件繪制了椅子的內(nèi)部形狀，利用Maple軟件模擬了椅子的動(dòng)態(tài)形成過(guò)程.

關(guān)鍵詞：馬鞍面;椅子模型;動(dòng)態(tài)變化;重心

中圖分類號(hào)：O29? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1673-260X（2019）02-0008-03

椅子的造型主要以線和以體為主[1].隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，人們對(duì)椅子有了更高層次的追求，表現(xiàn)為對(duì)椅子各方面的創(chuàng)新.早在20世紀(jì)50年代設(shè)計(jì)大師Bertoia設(shè)計(jì)的以線為造型的“鉆石椅”[2]，它是用一張金屬網(wǎng)作為椅背焊接而成，簡(jiǎn)單耐用卻不失華美.再如20年代，荷蘭家居設(shè)計(jì)師Gerrit Thomas Rietveld設(shè)計(jì)了以體為造型的具有立體形態(tài)的紅藍(lán)椅[3]，它是由幾何形態(tài)的木板組合而成，整體的立體形態(tài)和鮮艷的色彩交相輝映.

椅子的創(chuàng)新除了造型設(shè)計(jì)，還涉及椅子的模擬與仿生原理[4]，如1936年西班牙Salvador Dalia就設(shè)計(jì)了一種類似于嘴唇型的沙發(fā)[5]，具有超現(xiàn)實(shí)主義風(fēng)格;1954年，Sori Yanagi設(shè)計(jì)的酷似蝴蝶的凳子[6]，它由兩片彎曲定型的纖維板通過(guò)一個(gè)軸心連接而成;1956年美國(guó)Geoge Nelsom設(shè)計(jì)的琴鍵型椅子，將音樂(lè)融入了家具設(shè)計(jì)中.這些椅子的設(shè)計(jì)不僅僅是物質(zhì)創(chuàng)新，還是人類精神文明的創(chuàng)新.

目前，美國(guó)設(shè)計(jì)師Carlo Aiello也設(shè)計(jì)了一種新型的拋物線椅，這是一種以線為造型的椅子……