Конечно-разностная модель массивных фундаментов
Массивы применяются в различных областях строительства, в частности в фундаментостроении. При прямоугольной форме оправдывается использование метода конечных разностей.
Решение пространственных задач теории упругости дискретным методом, опирается на интерполяцию искомой функции полиномом при следующих условиях:
- Аппроксимирование функции производится не для всего интервала, на котором она задана, а в пределах ряда её участков, взятых в окрестности отдельных точек, т. е. скользящей системе координат.
- Скользящий интерполирующий полином должен быть симметричным относительно своих переменных, т. е. сходным с полиномом Тейлора.
По идее дискретного метода интерполирующий полином должен совпадать со значением искомой функции в 9 точках. При этом получаем такие формулы конечно-разностных производных, при которых оказывается возможным при записи дифференциальных уравнений пространственной задачи теории упругости в дискретной форме удовлетворять любым граничным условиям для массивов.
Таким полиномом является функция
Коэффициенты, определяемые из условий совпадения его значений со значениями интерполируемой функцией в 9 точках, не обращаются в бесконечность при любой сетке метода конечных разностей.
Формулы для конечно-разностных производных совпадают с формулами, полученными с формулами, полученными из ряда Тейлора с помощью конечно-разностных операторов. В то же время интерполирование с помощью полинома (1) вносит определенность в их образование, в то время как при помощи ряда Тейлора такое образование может быть неоднозначным и вступать в противоречие с физическим смыслом задачи.