Представлена 3-D конечно-элементная модель деформирования разомкнутой круговой цилиндрической оболочки, не относящейся к классу тонких или конструкции средней толщины. Опирание принято типа жесткого защемления по образующим. Модель свободна от технических гипотез, применяемых при расчете оболочечных конструкций. Поэтому математическая модель определения напряженно-деформированного состояния толстостенной оболочки базируется на нелинейном трехмерном подходе. В разработанной модели учтена структурная специфика конструкционных материалов, каковыми являются ортотропные композиты с меняющимися жесткостными параметрами при изменении вида напряженного состояния, что можно характеризовать как наведенная механическая неоднородность структуры. Данный факт усложняет конкретные расчеты конструкций. В связи с этим в расчетной модели были преобразованы объемные десятиузловые изопараметрические конечные элементы в виде тетраэдра с тремя степенями свободы в узле. Корректного учета деформационных свойств ортотропной структуры композита, обладающего несовершенной упругостью, удалось добиться путем использования энергетической связи тензоров деформаций и напряжений, сформулированной в компонентах нормированного пространства в главных осях ортотропии материала. Для решения общей нелинейной задачи использовалась методика переменных параметров упругости. Процесс реализации разработанной модели позволил получить информацию о всех характеристиках деформирования оболочки в полном объеме, основные из которых приведены и проанализированы в данной статье.

Трещев Александр Анатольевич, доктор технических наук, профессор, членкорреспондент РААСН, заведующий кафедрой строительство, строительные материалы и конструкции; e-mail: taa58@yandex.ru; AuthorID: 453902

Бесстрашнов Дмитрий Олегович, ассистент кафедры строительство, строительные материалы и конструкции; e-mail: mr.D-Best@yandex.ru; AuthorID: 1221273