Разработка конечно-элементной модели

Выбор конечно-элементной программы

С целью более детального изучения работы усиленных плит на продавливание в диссертации был произведён подбор параметров КЭ модели. В качестве инструмента для исследования был принят метод конечных элементов, реализованный в программном комплексе Abaqus. Основными требованиями, при выборе программы, являлись: возможность использования современных алгоритмов расчёта, снижающих время расчёта, наличие законов деформирования для учета пластических и псевдо-пластических деформаций для описания поведения бетона на всех стадиях нагружения, хорошее количественное и качественное соответствие решений натурным экспериментам.

Программный комплекс Abaqus реализует метод конечных элементов и предназначен для решения мультифизических задач, в том числе прочностных. В программе реализована возможность моделирования как статических, так и динамических нагрузок во временной области. Решение статических и динамических задач реализовано в разных решателях, implicit и explicit соответственно, реализующие неявный и явный алгоритмы решения дифференциальных уравнений.

В большинстве аналогичных программ (Ansys, Mark и др.) решение прочностных задач выполняется в статическом решателе, что сопряжено с необходимостью значительного дробления шага интегрирования для обеспечения достаточной точности и сходимости при решении задачи. Это требует больших ресурсов машинного времени для решения задачи и влечет потребность в высокопроизводительных и дорогостоящих компьютерах.

Другим важным моментом при выборе программы являлось возможность моделирования бетона и его особенностей силового сопротивления, связанных с образованием и развитием трещин, а также ярко выраженного характера физической нелинейности.