ПРИМЕНЕНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗАДАЧАХ ИЗГИБА БАЛОК И ПЛАСТИН

Аннотация

Рассматриваются вопросы эффективности применения моделей твердотельных конечных элементов для решения задач изгиба балок и пластин. Приведены краткий обзор работ и некоторые теоретические оценки применимости твердотельных конечных элементов для описания напряженно-деформированного состояния тонкостенных элементов конструкций. Сформулированы рекомендации по выбору моделей твердотельных конечных элементов для решения задач изгиба тонкостенных конструкций, эффективность применения которых может конкурировать с конечными элементами пластин и оболочек на основе соотношений Кирхгофа - Лява. Приведены результаты численных исследований по оценке влияния параметров конечно-элементной дискретизации на точность расчета напряженно-деформированного состояния изгибаемых пластин в зависимости от числа разбиений по толщине и относительных толщин пластин с использованием ряда различных моделей твердотельных конечных элементов. Сформулированы рекомендации по выбору параметров дискретизации для различных моделей твердотельных элементов при заданной погрешности определения напряжений. Представлены результаты исследований точности и сходимости численных решений задач изгиба балок и пластин при различных вариантах нагружения, полученных на основе различных моделей твердотельных конечных элементов, реализованных в программах ANSYS, Abaqus, ЛОГОС-П, УПАКС.

Ключевые слова: твердотельные конечные элементы, изгиб, балки, пластины.