ПРИМЕНЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В РАСЧЕТАХ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ, РАБОТАЮЩИХ ПРИ УДАРНОЙ НАГРУЗКЕ

Аннотация

Рассматривается динамический конечный элемент (ДКЭ) применительно к расчету стержневых строительных конструкций при ударной нагрузке. Матрицы жесткости и инерции ДКЭ построены на основе аналитических (точных) решений уравнений колебаний стержня. При исследовании удара использовалась гипотеза о том, что местные деформации вблизи области контакта соударяющихся тел связаны с контактной силой статическими зависимостями, а также учитываются общие деформации строительной конструкции, которые определяются методами теории колебаний. Исследовано влияние параметров ударной нагрузки на движение стержневой системы на примере стержня работающего на растяжение и изгиб. При этом ударная нагрузка моделировалась синусоидой с различной частотой, а также в виде эквивалентного импульса. Показано, что при увеличении частоты ударной нагрузки характер движения сохраняется, однако происходит уменьшение амплитуды. Эффективность применения ДКЭ в задачах удара показана путем сравнения с известными аналитическими решениями, а также с результатами расчетов, использующими классический конечный элемент с полиномиальными функциями формы.