stringtranslate.com

Тетраэдрально-октаэдрические соты

Тетраэдрально -октаэдрические соты , чередующиеся кубические соты представляют собой квазирегулярную, заполняющую пространство мозаику (или соты ) в евклидовом 3-мерном пространстве . Он состоит из чередующихся правильных октаэдров и тетраэдров в соотношении 1:2.

Другие названия включают полукубические соты , полукубические ячейки или тетрагональные дисфеноидальные ячейки . Джон Хортон Конвей называет эту соту тетраоктаэдрилом , а ее двойник — додекаэдрилом .

Р. Бакминстер Фуллер объединяет два слова октаэдр и тетраэдр в октетную ферму, ромбоэдр, состоящий из одного октаэдра (или двух квадратных пирамид) и двух противоположных тетраэдров.

Он вершинно-транзитивен и имеет 8 тетраэдров и 6 октаэдров вокруг каждой вершины . Он транзитивен по ребрам , на каждом ребре чередуются 2 тетраэдра и 2 октаэдра.

Геометрические соты — это заполнение пространства многогранными ячейками или ячейками более высокой размерности , чтобы не было пробелов. Это пример более общего математического разбиения или мозаики в любом количестве измерений.

Соты обычно строятся в обычном евклидовом («плоском») пространстве, как и выпуклые однородные соты . Они также могут быть построены в неевклидовых пространствах , таких как гиперболические однородные соты . Любой конечный однородный многогранник можно спроецировать на его описанную сферу , чтобы сформировать однородную соту в сферическом пространстве.

Это часть бесконечного семейства однородных сот , называемых чередующимися гиперкубическими сотами , образованных как чередование гиперкубических сот и состоящих из полугиперкуба и перекрестных многогранных граней. Он также является частью другого бесконечного семейства однородных сот, называемых симплексическими сотами .

В этом случае трехмерного пространства кубические соты чередуются, сводя кубические ячейки к тетраэдрам, а удаленные вершины создают октаэдрические пустоты. По существу, его можно представить расширенным символом Шлефли h{4,3,4}, содержащим половину вершин кубической соты {4,3,4}.

Существуют похожие соты, называемые спиральными тетраэдрально-октаэдрическими сотами , слои которых повернуты на 60 градусов, поэтому половина ребер имеет соседние, а не чередующиеся тетраэдры и октаэдры.

Симметрию тетраэдрально-октаэдрических сот можно удвоить, разместив тетраэдры на октаэдрических ячейках, создав неоднородную соту, состоящую из тетраэдров и октаэдров (как треугольные антипризмы). Его вершинная фигура представляет собой усеченный триакис-тетраэдр третьего порядка . Эти соты представляют собой двойные соты триакиса с усеченными тетраэдрическими ячейками.

Декартовы координаты

Для чередующихся кубических сот с краями, параллельными осям, и с длиной ребра, равной 1, декартовы координаты вершин таковы: (Для всех целых значений: i , j , k с i + j + k четным )

(я, дж, к)
На этой диаграмме показано в разобранном виде ячейки, окружающие каждую вершину.

Симметрия

Имеются две светоотражающие конструкции и множество чередующихся кубических сот ; Примеры:

Чередованные кусочки кубических сот

Перемежающиеся кубические соты можно разрезать на секции, где внутри октаэдра создаются новые квадратные грани. Каждый срез будет содержать квадратные пирамиды, обращенные вверх и вниз , и тетраэдры , расположенные на их ребрах. Второе направление среза не требует новых граней и включает чередование тетраэдра и октаэдра. Эти плитные соты представляют собой чешуйчатые соты , а не однородные, поскольку имеют неоднородные ячейки.

Проекция путем складывания

Перемежающиеся кубические соты можно ортогонально спроецировать на плоскую квадратную мозаику с помощью операции геометрического сгиба , которая отображает одну пару зеркал друг в друга. Проекция чередующихся кубических сот создает две смещенные копии расположения вершин квадратной мозаики на плоскости:

Решетка A3/D3

Его расположение вершин представляет собой решетку A 3 или решетку D 3 . [2] [3] Эта решетка известна в кристаллографии как гранецентрированная кубическая решетка , а также называется кубической плотноупакованной решеткой, поскольку ее вершины являются центрами плотной упаковки с равными сферами, что обеспечивает максимально возможное среднее значение. плотность. Тетраэдрально-октаэдрические соты представляют собой трехмерный случай симплектических сот . Его ячейка Вороного представляет собой ромбический додекаэдр , двойственный вершинной фигуре кубооктаэдра для сот октаэдра.

Д+
3
упаковку можно построить объединением двух решеток D 3 (или A 3 ). Д+
н
упаковка - это всего лишь решетка для четных размеров. Число поцелуев равно 2 2 =4 (2 n-1 для n<8, 240 для n=8 и 2n(n-1) для n>8). [4]

А*
3
или Д*
3
решетка (также называемая A4
3
или Д4
3
) может быть построено объединением всех четырех решеток A 3 и идентично расположению вершин дисфеноидных тетраэдрических сот , двойных сот однородных усеченных кубических сот : [5] Это также объемноцентрированная кубическая структура , объединение две кубические соты в двух положениях.

= двойственное"=".

Поцелуйное число D*
3
решетка равна 8 [6] , а ее мозаика Вороного представляет собой усеченные кубические соты ,, содержащий все усеченные октаэдрические ячейки Вороного ,. [7]

Связанные соты

Соты C3

[4,3,4],Группа Кокстера генерирует 15 комбинаций однородных сот, 9 из которых имеют четкую геометрию, включая чередующиеся кубические соты. Расширенные кубические соты (также известные как сморщенные тессерактические соты) геометрически идентичны кубическим сотам.

Соты B3

[4,3 1,1 ],Группа Кокстера генерирует 9 комбинаций однородных сот, 4 из которых имеют четкую геометрию, включая чередующиеся кубические соты.

Соты А3

Эта сота — одна из пяти различных однородных сот [8] , построенных группой Коксетера . Симметрию можно умножить на симметрию колец в диаграммах Кокстера – Дынкина :

Квазирегулярные соты

Кантические кубические соты

Кантические кубические соты , кантические кубические ячейки или усеченные полукубические соты представляют собой однородную мозаику , заполняющую пространство (или соты ) в евклидовом трехмерном пространстве. Он состоит из усеченных октаэдров , кубооктаэдров и усеченных тетраэдров в соотношении 1:1:2. Его вершинная фигура представляет собой прямоугольную пирамиду .

Джон Хортон Конвей называет эти соты усеченным тетраоктаэдрилом , а его двойной полусплюснутый октаэдрилл .

 

Симметрия

Он имеет две разные однородные конструкции. Конструкцию можно увидеть с поочередно окрашенными усеченными тетраэдрами .

Связанные соты

Это связано с зубчатыми кубическими сотами . Ромбокубооктаэдры редуцируются до усеченных октаэдров, а кубы — до усеченных тетраэдров.

Рунические кубические соты

Рунические кубические соты или рунические кубические ячейки — это однородная, заполняющая пространство мозаика (или соты ) в евклидовом трехмерном пространстве. Он состоит из ромбокубооктаэдров , кубов и тетраэдров в соотношении 1:1:2. Его вершинная фигура представляет собой усеченный треугольник с тетраэдром на одном конце, кубом на противоположном конце и тремя ромбокубооктаэдрами вокруг трапециевидных сторон.

Джон Хортон Конвей называет эти соты 3-RCO-трилью , а ее двойную четверть кубилью .

Четверть кубиль

Двойник рунических кубических сот называется четвертью кубиля с диаграммой Коксетера. , с гранями в 2 из 4 гиперплоскостей фундаментальной области симметрии , [4,3 1,1 ].

Ячейки можно рассматривать как 1/4 рассеченного куба, используя 4 вершины и центр. Вокруг 6 ребер существуют четыре клетки, а вокруг 3 ребер — 3 клетки.

Связанные соты

Он похож на сужающиеся кубические соты , в которых четверть кубов чередуются с тетраэдрами, а половина расширяется в ромбокубооктаэдры.

Эти соты можно разделить на усеченные квадратные плиточные плоскости, используя центры восьмиугольников ромбокубооктаэдров, создавая квадратные купола . Эти чешуйчатые соты представлены диаграммой Кокстера.и символ s 3 {2,4,4} с симметрией обозначений Кокстера [2 + ,4,4].

.

Рансикантические кубические соты

Рунцикантические кубические соты или рункикантические кубические ячейки представляют собой однородную, заполняющую пространство мозаику (или соты ) в евклидовом трехмерном пространстве. Он составлен из усеченных кубооктаэдров , усеченных кубов и усеченных тетраэдров в соотношении 1:1:2, с зеркальной клиновидной вершинной фигурой . Это связано с кубическими сотами с ранцикантелляцией .

Джон Хортон Конвей называет эти соты f-tCO-trill , а их двойную полупирамидиллю .

Половина пирамидиллы

Двойник кубических сот с усеченными краями называется полупирамидиллей с диаграммой Кокстера. . Грани существуют в 3 из 4 гиперплоскостей группы [4,3 1,1 ], группы Кокстера.

Ячейки представляют собой неправильные пирамиды и могут рассматриваться как 1/12 куба или 1/24 ромбододекаэдра , каждая из которых имеет три угла и центр куба.

Родственные косые апейроэдры

Существует родственный однородный косой апейроэдр с таким же расположением вершин , но удалены треугольники и квадраты. Его можно рассматривать как усеченные тетраэдры и усеченные кубы, сложенные вместе.

Связанные соты

Закручивающиеся тетраэдрически-октаэдрические соты

Вращающиеся тетраэдрально-октаэдрические соты или вращающиеся чередующиеся кубические соты представляют собой заполняющую пространство мозаику ( или соты ) в евклидовом трехмерном пространстве, состоящую из октаэдров и тетраэдров в соотношении 1:2.

Он вершинно-однороден , вокруг каждой вершины находится 8 тетраэдров и 6 октаэдров.

Он не является однородным по краям . Все ребра имеют по 2 тетраэдра и 2 октаэдра, но некоторые из них чередуются, а некоторые парные.

Это можно увидеть как отражающие слои этого сотового слоя:


Строительство путем вращения

Это менее симметричная версия другой соты, тетраэдро-октаэдрической соты, в которой каждое ребро окружено чередующимися тетраэдрами и октаэдрами. Оба можно рассматривать как состоящие из слоев толщиной в одну клетку, внутри которых строго чередуются два типа клеток. Поскольку грани на плоскостях, разделяющих эти слои, образуют правильный узор из треугольников , соседние слои можно расположить так, чтобы каждый октаэдр в одном слое встречался с тетраэдром в следующем слое, или так, чтобы каждая ячейка встречалась с ячейкой своего вида ( граница слоя, таким образом, становится плоскостью отражения ). Последняя форма называется циркулярной .

Вершинная фигура называется треугольным ортобикуполом по сравнению с тетраэдрально-октаэдрическими сотами, вершинная фигура которого кубооктаэдр в более низкой симметрии называется треугольным гиробикуполом , поэтому префикс гиро- используется наоборот.

Строительство попеременно

3.3.3.3 Вершинная фигура с неплоской конфигурацией вершин для треугольных бипирамид.

Геометрию также можно построить с помощью операции чередования , примененной к шестиугольным призматическим сотам . Ячейки шестиугольной призмы становятся октаэдрами , а пустоты образуют треугольные бипирамиды , которые можно разделить на пары тетраэдров этой соты. Такие соты с бипирамидами называются дитетраэдрически-октаэдрическими сотами . Существует 3 диаграммы Кокстера-Динкина , которые можно рассматривать как октаэдры 1, 2 или 3 цветов:

Гироудлиненные чередующиеся кубические соты

Гироудлиненные чередующиеся кубические соты или удлиненные треугольные антипризматические ячейки представляют собой заполняющую пространство мозаику (или соты ) в евклидовом трехмерном пространстве . Он состоит из октаэдров , треугольных призм и тетраэдров в соотношении 1:2:2.

Он вершинно-транзитивен, вокруг каждой вершины расположены 3 октаэдра, 4 тетраэдра и 6 треугольных призм.

Это один из 28 выпуклых однородных сот .

Удлиненные чередующиеся кубические соты имеют одинаковое расположение ячеек в каждой вершине, но общее расположение различается. В вытянутой форме каждая призма встречается с тетраэдром на одной из треугольных граней и октаэдром на другой; в гировытянутой форме призма на каждом конце встречает такой же дельтаэдр .

Удлиненные чередующиеся кубические соты

Удлиненные чередующиеся кубические соты или удлиненные треугольные гиропризматические ячейки представляют собой заполняющую пространство мозаику (или соты ) в евклидовом трехмерном пространстве . Он состоит из октаэдров , треугольных призм и тетраэдров в соотношении 1:2:2.

Он вершинно-транзитивен, вокруг каждой вершины расположены 3 октаэдра, 4 тетраэдра и 6 треугольных призм. Каждая призма на одном конце пересекается с октаэдром, а на другом — с тетраэдром.

Это один из 28 выпуклых однородных сот .

Он имеет закрученную форму, называемую гироудлиненными чередующимися кубическими сотами , с одинаковым расположением ячеек в каждой вершине.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Для перекрестных ссылок им даны индексы списков Андреини (1-22), Уильямса (1-2,9-19), Джонсона (11-19, 21-25, 31-34, 41-49, 51). -52, 61-65) и Грюнбаум (1-28).
  2. ^ "Решетка D3".
  3. ^ "Решетка А3".
  4. ^ Конвей (1998), с. 119
  5. ^ "Решетка D3".
  6. ^ Конвей (1998), с. 120
  7. ^ Конвей (1998), с. 466
  8. ^ [1], последовательность OEIS A000029 6-1 случаев, пропуск одного с нулевыми отметками

Рекомендации

Внешние ссылки