Investigation of rod systems and plates deformation by analytical and numerical methods

Abstract

Данная работа представляет собой результат исследований по нескольким механическим задачам, выполненных с использованием аналитических и численных методов. В работе рассматриваются задачи, связанные с деформацией фермы, колебаниями неоднородной пластины, деформацией композитной пластины под действием поверхностного заряда, и столкновением гиперскоростных частиц с защитным экраном. Численные методы нашли широкое применение в науке и могут быть использованы как для проверки полученных аналитически решений, так и для полного решения задачи. Однако считаем неправильным полностью переходить на численные решения и отказываться от аналитических. Была показана необходимость применения обоих методов для решения современных задач. Численные решения выполнялись методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS.

In this paper several mechanical problems are discussed: deformation of ferm systems, vibrations of inhomogeneous plates, deformation of a composite plate under surface charge and hypervelocity impact of a solid body into thin aluminium plate. Solutions to the listed problems were gained using analytical and numerical methods. Numerical methods such as finite element method and analytical approach are widely used by researchers. Numerical analysis is chosen for its simplicity and precision, whereas theoretical investigation ensures a profound understanding of phenomena. It was shown that both methods should be used together to solve modern problems. Numerical solutions were obtained with ANSYS software package.