6.2.3 Потенциальные обобщенные силы, матрица жесткости и демпфирование

Полная потенциальная энергия тела равна: , где  – потенциальная энергия упругой деформации;  – потенциальная энергия гравитации. Для КЭ модели упругого тела, энергию деформации можно рассчитать по формуле:
,                                                                                           (25)
где  – матрица жесткости КЭ модели. Так как матрица жесткости постоянна в ПСК, то , где  – обобщенная матрица жесткости,  – редуцированная матрица жесткости. Значит обобщенная сила упругости равна:
,                                                                                                       (26)
Пусть  – вектор ускорения свободного падения, тогда , а обобщенная сила гравитации равна
,                                                                                                         (27)
где  – обобщенный вектор ускорения свободного падения.
Математическая модель демпфирования строится классическими методами на основе диссипативной функции Рэлея: , где  – обобщенная матрица демпфирования, которую можно записать в виде . Редуцированная матрица демпфирования получается либо методом Рэлея: , где  и  – некоторые константы, либо на основе представления свободных колебаний тела набором независимых уравнений движения с одной степенью свободы, тогда: , где ,  – критический коэффициент затухания формы,  – ее собственная частота колебаний. Обобщенная сила демпфирования равна:
,                                                                                                       (28)