Подробное описание документа
Цаплин И. А.
Реализация метода теневого конечного элемента при решении задач статики деформирования криволинейных гибких стержней / Цаплин И. А., Кирюхин А. А. - DOI 10.18698/2541-8009-2019-1-433 // Политехнический молодежный журнал МГТУ им. Н. Э. Баумана. - 2019. - № 1. -
Для решения плоских задач статики тонких стержней в случае больших перемещений и поворотов разработана конечно-элементная модель гибкого стержня, позволяющая реализовать метод теневого элемента. Деформированное состояние конечного элемента представлено в виде суперпозиции растяжения-сжатия и изгиба. Каждый из двух узлов конечного элемента имеет три степени свободы: два линейных перемещения и поворот. Энергию деформаций элемента вычисляли по малым относительным перемещениям и поворотам узлов, которые выделяли из полных перемещений и поворотов. Неизвестные узловые перемещения определяли с помощью прямой минимизации полного потенциала модели стержня. Поиск минимума выполнен методом Ньютона в программном пакете Wolfram Mathematica. Разработанный конечный теневой элемент протестирован на задачах деформирования криволинейных стержней. Сопоставление полученных результатов с известными решениями тех же задач с помощью дифференциальных уравнений подтвердило эффективность реализуемого метода.
