Работа посвящена исследованию методов моделирования каркасных конструкций, применяемых в ракетной технике. Для оценки их инерционных, жесткостных и прочностных свойств необходимо создать ее расчетную модель. Для этого в настоящее время принято использовать метод конечных элементов. В составе таких моделей могут использоваться различные конечные элементы и их комбинации. Очевидно, что получаемые в результате расчета параметры исследуемой конструкции зависят от выбранной расчетной модели.

В настоящей работе обсуждаются вопросы идеализации элементов некоторой гипотетической каркасной конструкции. Для моделирования свойств элементов продольного набора (стрингеров и лонжеронов), а также подкосов предлагается балочная идеализация, т.к. их поперечные размеры существенно меньше продольных. Элементы поперечного силового набора (шпангоуты) представляет собой сварную листовую конструкцию, имеющую форму изогнутой арки переменного сечения с отверстиями. Отверстия в листах подкреплены вваренными трубами различного диаметра. В вертикальных листах имеются вырезы для крепления стрингеров. Указанные особенности невозможно в полной мере учесть в стержневой идеализации шпангоутов. Поэтому более правильным представляется для моделирования шпангоутов использовать пластинчатые конечные элементы.

В работе рассмотрены две возможные модели шпангоута для представления их жесткостных свойств: стержневая и пластинчатая. Показаны преимущества и недостатки указанных представлений расчетных схем шпангоута. На основании проведенных тестовых расчетов показано, какие погрешности в вычислении прочностных свойств рассматриваемого шпангоута могут быть получены при использовании стержневой модели. Выработаны рекомендации по целесообразному использованию возможных моделей шпангоута для оценки общей и местной прочности конструкции шпангоута.

Создание исследуемых моделей шпангоута, их тестовые расчеты и анализ результатов расчетов проводился при помощи программного комплекса SADAS, разработанного на кафедре СМ8 МГТУ им. Н.Э. Баумана.