Розвиток змішаного методу скінченних елементів до розвязання крайових задач термомеханіки

Abstract

Розвинуто загальну теорію змішаних схем метода скінченних елементів для розв’язання крайових задач термомеханіки неоднорідних середовищ, зокрема, нелінійних задач, що описують неізотермічні процеси пружно-пластичного деформування за криволінійними траєкторіями малої кривизни. Із застосуванням апарату функціонального аналізу досліджено коректність змішаних проекційно-сіткових алгоритмів і на цій основі сформульовано умови, що забезпечують стійкість та збіжність змішаної апроксимації для напружень, деформацій і переміщень. Встановлено, що змішаний метод призводить до більш точних розрахункових розподілів напружень і деформацій порівняно із класичним методом переміщень. Побудовано спеціальні скінченні елементи, що забезпечують стійкість та збіжність пропонованих змішаних апроксимацій. Отримано систему розв’язувальних рівнянь змішаного методу з урахуванням точного задоволення статичним межовим умовам на поверхні тіла, для розв’язання яких запропоновано економічні та стійкі кроково-ітераційні обчислювальні алгоритми.