Применение метода конечных элементов к расчету больших перемещений плоской линейно-упругой конструкции

Abstract

Предложенный вариант метода конечных элементов позволяет находить большие перемещения плоской линейно-упругой конструкции при заданных узловых нагрузках и, наоборот, нагрузки при заданных перемещениях. Расчетная модель включает в себя геометрические, статические и физические соотношения (закон Гука). Расчет показал, что одним и тем же нагрузкам могут соответствовать несколько разных деформированных положений конструкции. С целью верификации представленной модели в работе выполнен расчет чистого изгиба балки при больших перемещениях. Анализ полученных результатов показал адекватность предложенной модели, при этом результат заметно отличается от решения в пакете ANSYS. A proposed version of the finite element method can find large displacements of a plane linearelastic structure with given nodal loads, and conversely, nodal loads at the given displacements. A calculation model includes geometrical, static and physical relations (Hooke's law). The calculation showed that several different deformed positions of the structure may correspond to the same loads. To verify the proposed model, the pure bending of a beam was calculated with large displacements taken into account. Analysis of the results showed the adequacy of the proposed model. At that the results differ markedly from the ANSYS solution.