РУАЭСТ (RUAEST)
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ СТЕРЖНЯМИ КОРОБЧАТОГО СЕЧЕНИЯ
Актуальность и цель. При расчете методом конечных элементов оболочки и пластины, подкрепленных стержнями, в конечно-элементной модели стержень представляет собой линию, наделенную соответствующими физическими и геометрическими характеристиками с расположением в плоскости конструкции. Особенности крепления стержня не учитываются. Наиболее часто используются стержни коробчатого квадратного сечения. Цель работы – обеспечить расчет подкрепленной оболочки и пластины стержнями коробчатого квадратного сечения с использованием конечных элементов с узлами по контурам сечений, соответствующим узлам крепления стержня Материалы и методы. Исследования проводятся на основе метода конечных элементов с использованием дискретных расчетных схем и программных средств. Результаты. В стандартной конечно-элементной постановке с помощью матриц переноса узловых сил и перемещений получены выражения в блочной форме матриц жесткости балочных конечных элементов с узлами по контурам сечений, соответствующим симметричному креплению стержня и в «шахматном» порядке. Моделирование подкрепленных конструкций, полнее отражающее силовое и кинематическое взаимодействие стержней, пластин и оболочек в узлах их соединения, реализовано в целевых программах для ЭВМ. Выводы. Подход к моделированию подкрепленной конструкции позволяет в ее конечно-элементной модели учесть условия крепления стержня коробчатого квадратного сечения, что полнее отражает особенности сопряжения КЭ. Программы расчета на ЭВМ можно рекомендовать для кинематического анализа различных металлических конструкций при оболочечностержневой и пластинчато-стержневой их идеализации.