Исследование возможностей современных компьютерных программ для расчета оболочек сложной геометрии

Актуальность. При проектировании и расчете строительных конструкций традиционно используются несколько стандартных коммерческих пакетов программного обеспечения, которые успешно применяются для решения повседневных инженерных задач. Однако, когда необходимо разра- ботать модели структур оболочек сложной формы с заданием поверхностей с помощью параметрических уравнений, такие программы зачастую имеют определенные недостатки. Цель исследования - проанализировать существующие типы коммерческих вычислительных программных пакетов с целью определения позволяющих проектировать конечно-элементные модели для конструкций оболочек со срединными поверхностями сложной геометрии, заданными параметрическими уравнениями. Методы. Анализ коммерческих вычислительных программных пакетов выполнялся путем изучения руководств по программному обеспечению, а также построения и расчета модели в форме прямого геликоида в качестве тестового примера. Для оценки результатов напряженно-деформированного состояния оболочки со срединной поверхностью в форме прямого геликоида использовался аналитический метод расчета, основанный на уравнениях Рейсснера и разложении решения в ряды Фурье. Результаты. Проведен обзор современных коммерческих вычислительных программных пакетов применительно к моделям, задаваемым параметрическими уравнениями. Построена модель оболочки со срединной поверхностью в форме прямого геликоида. Численные результаты напряженно-деформированного состояния этой оболочки получены и проанализированы в сравнении с аналитическими решениями, вычисленными с использованием уравнений Рейсснера с разложением решения в ряды Фурье. Представлены плюсы и минусы нескольких популярных программных комплексов.