Projekt 8 - Lissajou-Figuren history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 16.01.06 00:04:58
Lissajoussche Figuren sind Bahnkurven eines Punktes, der gleichzeitig in zwei zueinander senkrechten Richtungen sinusförmig schwingt. Die sich ergebende Figur (siehe Abbildung unten) hängt von dem Frequenz- und dem Amplitudenverhältnis und von der gegenseitigen Phasenverschiebung der beiden Schwingungen ab. Nur wenn das Verhältnis der beiden Frequenzen eine rationale Zahl ist, entsteht eine in sich geschlossene Figur, im einfachsten Fall, bei gleicher Frequenz und gleicher Amplitude eine Gerade (bei 0° Phasenverschiebung) oder ein Kreis (bei 90 ° Phasenverschiebung). Sie entstehen z. B. auf dem Schirm eines Kathodenstrahloszillographen, wenn man an die beide Plattenpaare zwei sinusförmige elektrische Wechselspannungen anlegt. Lissajoufiguren werden auf diese Weise in der Meßtechnik zum Vergleich verschiedener Frequenzen und zum Messen von Phasenverschiebungen gebraucht. Benannt wurden sie nach dem französischen Physiker J.-A. Lissajous,(1822-1880).

 

  1. Beispiele für Lissajous
  2. Grundkonstruktion einer Lissajou-Figur
  3. Grundkonstruktion sowie deren Kopien erstellen 
  4. Beispiele für Lissajou-Konstruktionen für verschiedenen Frequenzverhältnisse 
  5. Weblinks zum Thema Lissajou
... und das ist der Downloadbereich von fertigen Lissajou-Projekten
   
   
gearbeitet habe ich unter DigCAD 4.0 - ein deutsches 2D-CAD-Programm zu erschwinglichen Preisen mit allem von uns benötigten Funktionsumfang
Versuchsaufbau sowie Parmetereinsellungen für einfache Lissajou-Figuren

Versuchsaufbau mit zwei Frequenzgeneratoren sowie Oszillographen zur Bilddarstellung

Lissajou-Figuren via EXCEL hier zum Download nach Roland Schneider


1. Beispiele für Lissajous history menue scroll up
Mit dem Stichwort "Lissajou" in Google kommt man sehr weit, jedoch nicht auf einen einzige Seite, welche mal ganz einfach sagt, was eine Lissajou-Figur überhaupt ist. Gängiste Definition ist noch Parametergleichung, was ja auch nicht ganz falsch ist

Download der lissajou.exe - Autor des Programms ist Bernhard Berchtold

Parameter der Lissjoufiguren

Lissajou-Figur mit den Parametern: 1; 1; 103 (Quelle: http://www.mathematik.ch/anwendungenmath/lissajou/)

Lissajou-Figur mit den Parametern: 1; 2; 269 (Quelle: http://www.mathematik.ch/anwendungenmath/lissajou/)

Lissajou-Figur mit den Parametern: 2; 5; 59 (Quelle: http://www.mathematik.ch/anwendungenmath/lissajou/)

Lissajou-Figur mit den Parametern: 4; 2; 137 (Quelle: http://www.mathematik.ch/anwendungenmath/lissajou/)

Lissajou-Figur mit den Parametern: 5; 2; 331 (Quelle: http://www.mathematik.ch/anwendungenmath/lissajou/)

 
Ornament-Mandalas von  www.mymandala.de
     
     
     
     

2. Grundkonstruktion einer Lissajou-Figur history menue scroll up
Erster deduktiver Schluss: "... versuch', die Gemeinsamkeiten der Objekte sowie ihre Ausrichtung am polaren Koordinatensystem zu erkennen und zu nutzen. Hier nun wird versucht, die einzelnen Konstruktionsschritte, welche zu einem erfolgreichen Projekt führen könnten, in Kurzform aufzuzeigen. Das Einhalten dieser Schritte kann zu enormer Zeiteinsparung führen bzw. im Umkehrschluss einen riesigen Aufwand verursachen und das ganze Projekt im Extremfall unmöglich machen.

 

... und das haben wir vor ;-)

Vorbereitungen des Projektes

  • abmalen  (durchpausen und kopieren oder einscannen kann das jeder - das ist uns aber zu billig)
  • wir konstruieren - und wir nutzen dazu die Mittel der Geometrie ohne irgendwelche Maßbezüge
  • mit anderen Worten: solange die Proportionen einigermaßen stimmen, kann man die Maße verändern

Einrichten des Grundsystems mit HL und Bezugsgrößen

Einrichten des Grundsystems mit HL und Bezugsgrößen

Vorbereitungen des Blattes

  • Mittelpunkt festlegen
  • Ebenen und Baugruppen definieren
  • Hilfsliniensystem erstellen
  • für verschiedene Funktionen hab' ich die Hilfslinien farbig gesetzt - ganz einfach, um in der Vielfalt nicht durcheinander zu geraten ;-)
  • Mittellinien sind rot gesetzt
  • Winkel mit Versatz von 30 ° sind jeweils schwarz
  • Winkelhalbierende dann jeweils grün gesetzt

Einrichten des Grundsystems mit HL und Bezugsgrößen

Einrichten des Grundsystems mit HL und Bezugsgrößen

Konstruktion des ersten - und einzigen ;-) Objektes

  • Hilfskreise ziehen
  • als Maße hab' ich in Bezug auf das Original und mangels Erfahrung 7, 22,42 sowie 62 mm als Radius gewählt
  • weitere Hilfskreise schneiden sich in den ersten Konturobjekten
  • alle von mir verwendeten Maße gibt's hier nochmals im Original ;-)

Schneiden der Konturkanten auf Bezug zu den vorhanden Linien (Konturkanten und Hilfslinien)

Schneiden der Konturkanten auf Bezug zu den vorhanden Linien (Konturkanten und Hilfslinien)

Schneiden der Konturkanten des Bezugsobjektes in unserem Projekt

  • Äquidistanden zu den Hilfslinien hab' ich mit Abstand von 1 mm gezogen
  • ... anschließend auf die Bezüge geschnitten ;-)

Trennen der Kreise in definierte Einzelelemente sowie Löschen der Restkomponenten

Trennen der Kreise in definierte Einzelelemente sowie Löschen der Restkomponenten

Schneiden der Kreise auf Bezug und Löschen überflüssiger Komponenten

  • Auftrennen der beiden in Bezug stehenden Kreise
  • ... anschließend Restkomponenten löschen ;-)

12-maliges Kopieren der Enzelkomponenten

12-maliges Kopieren der Enzelkomponenten

12 mal Kopieren am Mittelpunkt orientiert ergibt genau die Seitenfüllung

  • Grundobjekte alle markieren
  • ... anschließend Drehen und Kopieren ;-)

Alle Hilfslinien und Mittellinien ausblenden

Alle Hilfslinien und Mittellinien ausblenden

Hilfs- und Mittellinien ausblenden (unsichtbar schalten über die Ebenenverwaltung)

Farbfüllung in der entsprechenden Ebene

Farbfüllung in der entsprechenden Ebene

Farbfüllung mit beliebig gewählten Farben - Vorsicht neutrale Pastelltöne sind geboten

  • Umschalten von Baugruppe sowie Ebene nicht vergessen
  • Farben definieren und ...
  • ... anschließend Bereiche nach Wunsch einfärben ;-)

 

Zusammenfassung aller für die Konstruktion relevanter Maße

Zusammenfassung aller für die Konstruktion relevanter Maße

Konstruktion des ersten - und einzigen ;-) Objektes

  • alle kleinen Kreise besitzen einen Radius von 3,5 mm
  • 8,5 mm beträgt der Radius der größeren Kreise
  • der erste Teilkreis liegt auf 22 mm mit Außenschnitt der Konturkanten folgerichtig im Radius von 25,5 mm
  • mit 42 mm orientieren wir uns am vorletzten Bezugskreis - auf ihm liegt die äußere Kreiskontur mit ihrem jeweiligen Mittelpunkt
  • der Abstand zwischen den Verschiebelinien von Kreisreihe eins zu zwei beträgt 1mm

5. Weblinks zum Thema Lissajous history menue scroll up
Mit dem Stichwort "Lissajou" in Google kommt man sehr weit, jedoch nicht auf einen einzige Seite, welche mal ganz einfach sagt, was eine Lissajou-Figur überhaupt ist. Gängiste Definition ist noch Parametergleichung, was ja auch nicht ganz falsch ist
http://www.fh-jena.de/~puhl/lehre/material/html/lissajous/lissajous.html