Перевод названия: Single and Double Grid Curvilinear Elements of Three Dimensional Cylindrical Panels and Shells
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2014
Идентификатор DOI: 10.14258/izvasu(2014)1.1-19
Ключевые слова: composites, elasticity, cylindrical shells, single - grid and multi - grid curvilinear finite elements, panels, композиты, упругость, цилиндрические оболочки, панели, одно- и двухсеточные криволинейные конечные элементы
Аннотация: Изложены процедуры построения однородных односеточных и композитных двухсеточных криволинейных конечных элементов для расчета трехмерных упругих цилиндрических панелей и оболочек. Матрицы жесткости и узловые усилия криволинейных конечных элементов определяются в локальных декартовых системах координат, а системы уравнений метода коПоказать полностьюнечных элементов для дискретных моделей оболочек и панелей - в глобальных декартовых системах координат. Связь между локальными и глобальными системами координат осуществляется с помощью матриц вращений, которые определяются только для векторов узловых перемещений криволинейных конечных элементов. При построении основных соотношений криволинейных конечных элементов для аппроксимации перемещений используются известные полиномы и уравнения трехмерной задачи теории упругости, записанные в локальных декартовых системах координат данных конечных элементов. Достоинства предлагаемых элементов заключаются в следующем. Одно- и двухсеточные криволинейные элементы описывают трехмерное напряженное состояние цилиндрических оболочек и панелей, учитывают их сложный характер закрепления и нагружения. Двухсеточные элементы учитывают неоднородную и микронеоднородную структуру панелей и оболочек и порождают дискретные модели малой размерности. Construction of homogeneous single-grid and composite double-grid curvilinear finite elements for calculating parameters of three-dimensional cylindrical panels and shells is presented. In this paper, stiffness matrix and nodal forces of curvilinear finite elements are determined in local Cartesian reference systems. The set of equations of finite element method for discrete models of shells and panels utilizes global Cartesian reference system. Relation between local and global coordinate systems is carried out using the rotation matrix defined only for vectors of curvilinear finite elements nodal displacements. Relations for finite element characteristics of cuboid for further displacement approximation are based on known polynomials and equations of threedimensional elasticity problem in local Cartesian reference system. The proposed single-grid and double-grid curvilinear elements provide three-dimensional stress state description while taking into account complexity of attaching and loading. Double grid curvilinear elements consider the heterogeneous and micro-inhomogeneous structure of panels and shells and serve as the basis for discrete models of small dimension.
Журнал: Известия Алтайского государственного университета
Выпуск журнала: № 1-1
Номера страниц: 84-89
ISSN журнала: 15619443
Место издания: Барнаул
Издатель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет"