Многосеточные криволинейные элементы в трехмерном анализе цилиндрических композитных панелей и оболочек с полостями и отверстиями

Представлены процедуры построения криволинейных двухсеточных конечных элементов (ДвКЭ) и сложных многосеточных конечных элементов (МнКЭ) для расчета трехмерных упругих статически нагруженных композитных цилиндрических панелей, оболочек с полостями и отверстиями сложной формы. Базовые дискретные модели трехмерных композитных панелей, оболочек, учитывающие их неоднородную (микронеоднородную) структуру и сложную форму, имеют очень высокую размерность. ДвКЭ и сложные МнКЭ проектируются на основе базовых дискретных моделей панелей и оболочек с применением интерполяционных полиномов и уравнений трехмерной задачи теории упругости, записанных в локальных декартовых системах координат данных элементов. Предлагаемые элементы описывают трехмерное напряженное состояние в композитных панелях и оболочках, учитывают их структуры и порождают дискретные модели малой размерности. Расчеты панелей волокнистой структуры с полостями показывают, что максимальные перемещения и эквивалентные напряжения базовых и двухсеточных (многосеточных) дискретных моделей панелей отличаются на $1\div12$ %. Реализация метода конечных элементов для двух- и многосеточных дискретных моделей панелей требует в $10^3\div10^4$ раз меньше объема памяти ЭВМ и в $10^2\div10^3$ раз меньше временных затрат, чем для базовых.