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弗吉尼亚州学生使用3D打印模型来展示拓扑的数学

时间:2017-09-12 21:51 来源:未知 作者:中国3D打印机网 阅读:
  弗吉尼亚州詹姆斯·麦迪逊大学(JMU)的学生乔纳森·格哈德(Jonathan Gerhard)3D打印了一系列物体,展示了拓扑和同伦的数学概念。Gerhard获得了3D打印服务Shapeways的1,000美元教育补助金,用于他的创新和教育工作。

          对于我们不熟悉我们的数学概念和术语的人来说,拓扑结构 - 不要与地形混淆 - 是物理几何性质和空间关系的研究,在数字经历了拉伸,弯曲或其他之后保持不变物理变形。
         同伦,就其而言,是拓扑中的概念,表示从一个物体到另一个物体的连续变形。格哈德(Gerhard)提供了将圆筒挤压成圆圈的例子,或者将三维杯子转化为圆环。为了以更具体的物理方式来说明和展示这些数学概念,格哈德决定3D模型并打印一系列拓扑对象。传统上,使用二维图和插图已经了解了这些概念。
 
           他在他的博客中解释说:“在学习一些非常不直观的同志(我最喜欢的一个是,一个3球减去一个圆环是相当于两个固体托里的不相交联合的同伦),我有想法利用3D打印。我已经完成了一个关于3D打印结不变量的项目...所以我认为通过另一个3D打印项目完成本科生就业是正确的...“
          对于该项目,Gerhard与经验丰富的3D建模者和制造商社区成员Laura Taalman(aka mathgrrl)合作。3Ds的读者可能会熟悉Taalman为她的雪花机,一个令人印象深刻的3D印花雪花定制。
 
            拓扑形状由Gerhard使用Fusion360设计,并与Shapeways合作3D打印。“我开始设计一系列物体:佩鲁克结在一个示意图上,罗克图,和(在n = 4的情况下)这个奇怪的非同构的Shirkhande图,所有的时间为一些有趣的数学, “ 他说。

            Praxioscope项目让我们感到非常有趣,因为它使用老式动画技术来显示每个3D打印的perko结是否是同伦运动的一部分。
 
            Gerhard除了获得自己的大学和沙普大学的认可外,还获得了美国数学学会和美国数学学会数学协会的关注。事实上,他有机会在今年1月份的两个小组举办的活动中展示他的拓扑启发式3D打印项目。

(责任编辑:中国3D打印机网)