可展曲面 (developable)
一个可展开到平面上的曲面。由单个曲面和平面组成的表面为可展曲面。
可展曲面是微分几何和几何学中的一个重要概念,指的是能够通过连续的、无拉伸、无撕裂的变形(即 “展开”)平铺成一个平面的曲面。
从数学特征来看,可展曲面的高斯曲率处处为零。这是因为其内在几何性质与平面一致,不存在不可消除的弯曲——当曲面展开为平面时,曲面上的所有长度、角度、面积等度量性质都能保持不变。
常见的可展曲面包括:
- 平面本身(可直接视为已展开的状态);
- 柱面(如圆柱面,可沿一条母线剪开后展开为矩形);
- 锥面(如圆锥面,剪开后可展开为扇形);
- 切线面(由空间曲线的所有切线构成的曲面)。
可展曲面在工程领域应用广泛,例如钣金加工中,复杂的曲面零件若为可展曲面,可先在平面上绘制展开图,再通过弯曲等工艺成型;在建筑、机械设计等场景中,也常用于简化曲面的制造与测量流程。
