Расчет баллочной конструкции методом конечных элементов

В современном проектировании широко используются различные программ-ные пакеты автоматизированного конструирования(computer aided engineering – CAE). Средства CAE позволяют анализировать кинематику или динамику рас-сматриваемого объекта. В некоторых случаях средства CAE позволяют определить распределение напряжений. Эта задача решается при помощи средств анализа ме-тодом конечных элементов. Примером программы конечноэлементного анализа является Abaqus 6.6.
МКЭ является наиболее популярным численным методом расчета прочности конструкции. Универсальность этого метода удовлетворяет требованиям сложных систем конструирования. Основная идея МКЭ состоит в том, что любую непрерыв-ную величину можно аппроксимировать дискретной моделью, состоящей из от-дельных элементов или участков. На каждый из этих элементов исследуемая непре-рывная величина апроксимируется кусочно-непрерывной функцией, которая стро-ится по значениям исследуемой непрерывной величины в конечном числе точек рассматриваемого элемента. Таким образом, в общем случае, непрерывная величи-на заранее неизвестна, и нужно определить значение этой величины в некоторых внутренних точках области.
Решение задачи МКЭ состоит из следующих основных этапов: идентифика-ция задачи, создание геометрической модели, разбиение модели на сетку конечных элементов, задание приложенных граничных условий, численное решение системы уравнений, анализ результатов. Исходными данными к данной работе является стальная балочная конструкция, которая в ходе работы была разбита на конечные элементы, и, согласно этапам МКЭ, для нее был проведен расчет. В итоге получены значения смещений узлов и реакций опор.

1. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: Пер. с англ. – М.:Мир, 1987.– 428с., нл.
2. Математика и САПР: кн. 1/Шенен П., Коснар М., Гарден И.; под ред. Вол-кова Н.Г. – М.: Мир, 1988. – 206 с.
3. Писаренко Г.С. Справочник по сопротивлению материалов/ Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев. – Киев: Наукова думка, 1975. – 704 с.
4. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. – М.: Мир, 1979. – 392 с.
5. MSC Nastran for Windows. Краткий справочник пользователя. – М.: 1996. – 59 с.