Решение уравнений равновесия: После формирования глобальной матрицы жесткости и вектора внешних нагрузок решаются уравнения равновесия для определения деформаций и напряжений в конструкции.
Обновление касательной матрицы жесткости: При изменении геометрии или нагрузок происходит пересчет касательной матрицы жесткости для учета этих изменений.
Примеры применения:
Оптимизация конструкций: Метод конечных элементов используется для оптимизации формы и материалов конструкции с целью повышения ее жесткости при минимальном затрате материалов.
Анализ динамического поведения: МКЭ позволяет моделировать динамическое поведение конструкций под воздействием внешних вибраций или сейсмических нагрузок.
Оценка устойчивости: С помощью МКЭ проводится анализ устойчивости конструкций, определяется их предельная нагрузочная способность и возможность разрушения.
Применение методов анализа конечных элементов в формировании касательной матрицы жесткости значительно расширяет возможности инженеров при проектировании и анализе конструкций. Это мощный инструмент, позволяющий предсказывать поведение конструкций под различными нагрузками и оптимизировать их производственные и эксплуатационные характеристики. Дальнейшее развитие методов численного моделирования и алгоритмов решения уравнений механики деформируемого тела будет способствовать улучшению точности и эффективности данного подхода.
При формировании касательной матрицы жесткости также важно учитывать нелинейные эффекты, которые могут возникать в конструкциях под воздействием больших деформаций или нагрузок. Это позволяет более точно моделировать поведение конструкции и предсказывать ее работу в реальных условиях.
|