ГЕОМЕТРИЧНО НЕЛІНІЙНЕ ДЕФОРМУВАННЯ ТРИВИМІРНИХ БАЛОК МЕТОДОМ БАЗОВИХ ХЕЛІКСНИХ ТА ПОПРАВОЧНИХ ЗГЛАДЖУЮЧИХ РОЗВ’ЯЗКІВ
DOI:
https://doi.org/10.20535/ngikg2026.XV.362298Ключові слова:
деформація, тривимірні гнучкі балки, геометрична нелінійність, хелікс, метод початкових параметрів, метод скінченних елементів, метод базових і поправочних розв’язківАнотація
У роботі розглядається проблема геометричного моделювання значних нелінійних деформацій тривимірних балок. Метою роботи є розробка та реалізація ітераційного методу, що поєднує точність класичної механіки з вимогами швидкодії та інтерактивності комп’ютерної графіки. Запропоновано методологію, де основна частина нелінійної деформації поглинається базовим хеліксним елементом, а залишкові напруження компенсуються малим лінійним поправочним розв’язком. Розроблено інтерактивний веб-додаток, що дозволяє керувати симуляцією в реальному часі. Результати верифіковано на основі задачі Bathe, що підтверджує високу швидкість збіжності за невеликої кількості елементів. Метод має значний потенціал застосування в інженерній графіці, анімації та системах автоматизованого проєктування.
Посилання
Romero V. et al. Physical validation of simulators in Computer Graphics: A new framework dedicated to slender elastic structures and frictional contact. ACM Transactions on Graphics. 2021. Vol. 40, No. 4. Article 66. DOI: 10.1145/3450626.3459931.
Сучасні проблеми механіки та математики – 2023 : матеріали Міжнар. наук. конф. (м. Львів, 23–25 травня 2023 р.). Львів, 2023.
Orynyak I. V., Kulyk K. A., Mazuryk R. V. 3D Analysis of Geometrically Nonlinear Deformation of the Beams by the Method of Basic Helical Elements. Journal of Mathematical Sciences. 2025. Vol. 291. P. 755–770. DOI: 10.1007/s10958-025-07849-3.
Розрахунки складних систем методом початкових параметрів : навч. посіб. / уклад. І. В. Ориняк. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. 252 с. URL: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/48744 (дата звернення: 05.05.2026).
Albino J. C. R., Almeida C. A., Menezes I., Paulino G. H. Co-rotational 3D beam element for nonlinear dynamic analysis of risers manufactured with functionally graded materials (FGMs). Engineering Structures. 2018. Vol. 173. P. 283–299. DOI: 10.1016/j.engstruct.2018.05.092.