ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СТЕРЖНЯ С УЧЕТОМ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЕЙ

Расчетам напряженно-деформированного состояния стержней с учетом геометрических и физических нелинейностей посвящено большое количество статей, однако, в большинстве исследований рассматриваются либо приближенные формулы, либо теории, не доведенные до числа, либо численные эксперименты проводятся в программных комплексах, не позволяющих изменить алгоритм решения и провести углубленный анализ конструкции. В данной статье представлен подход к расчету консольно-закрепленного сжато-изгибаемого стержня двутаврового сечения с учетом физической и геометрической нелинейностей с созданием формы и формированием данных о геометрии модели в Gasshopper и последующим импортированием полученных данных в разработанный на языке Python3 код, обрабатывающий входные геометрические харак теристики и производящий расчет. В работе показано, что при расчетах стержней необходимо учитывать геометрическую и физическую нелинейность. Предлагаемый подход особенно интересен тем, что основан на методе конечных разностей, не требующем больших вычислительных мощностей, реализован на распространенном языке, позволяющем использовать код в открытом доступе без применения дорогостоящего программного обеспечения, и может быть применен для углубленного анализа работы стержня. Представленная работа может быть интересна аспирантам технических специальностей и начинающим исследователям, владеющим базовыми навыками написания кодов на языке Python3.

A large number of articles are devoted to calculations of the stress-strain state of rods, taking into account geometric and physical nonlinearities, however, in most studies, either approximate formulas or theories that have not been reduced to a number are considered, or numerical experiments are carried out in software systems that do not allow changing the solution algorithm and carrying out in-depth design analysis. This article presents an approach to the calculation of a cantilevered compressed-flexible I-section bar, taking into account physical and geometric nonlinearities, with the creation of a shape and the formation of data on the geometry of the model in Gasshopper and the subsequent import of the obtained data into a code developed in the Python3 language that processes the input geometric characteristics and making a calculation. The paper shows that when calculating the rods, it is necessary to take into account the geometric and physical nonlinearity. The proposed approach is especially interesting because it is based on the finite difference method, which does not require large computing power, is implemented in a common language that allows the use of open source code without the use of expensive software, and can be used for in-depth analysis of the operation of the rod. The presented work may be of interest to graduate students of technical specialties and novice researchers who have basic skills in writing codes in the Python3 language.