<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Herald of Technological University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Herald of Technological University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">3034-4689</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">103105</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.55421/3034-4689_2025_28_7_139</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>3. Информатика, вычислительная техника и управление</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>3. Information teory, computer technology and control</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>3. Информатика, вычислительная техника и управление</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">COMPUTER MODELING OF THE STRESS-STRAIN STATE OF SMALL ARCHITECTURAL FORMS AND TECHNICAL PRODUCTS BASED ON THE FINITE ELEMENT METHOD</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАЛЫХ АРХИТЕКТУРНЫХ ФОРМ И ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Ахмадиев</surname>
       <given-names>Ф. Г.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Ahmadiev</surname>
       <given-names>F. G.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Насыбуллин</surname>
       <given-names>Р. Н.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Nasybullin</surname>
       <given-names>R. N.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Ибрахим</surname>
       <given-names>А. </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Ibrahim</surname>
       <given-names>A. </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Казанский государственный архитектурно-строительный университет</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Kazan State University of Architecture and Engineering</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-08-07T21:38:00+03:00">
    <day>07</day>
    <month>08</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-08-07T21:38:00+03:00">
    <day>07</day>
    <month>08</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>28</volume>
   <issue>7</issue>
   <fpage>139</fpage>
   <lpage>145</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-08-07T00:00:00+03:00">
     <day>07</day>
     <month>08</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82649551">https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82649551</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В данной статье представлены результаты компьютерного моделирования напряжённо-деформированного состояния (НДС) малых архитектурных форм (МАФ) и технических изделий с применением метода конечных элементов (МКЭ). Основное внимание уделено алгоритмическим аспектам формирования матриц жёсткости, решению систем уравнений, а также влиянию современных вычислительных технологий на процесс проектирования сложных архитектурных конструкций. Рассматриваются ключевые вопросы, связанные с аппроксимацией поверхностных элементов линейными связями, что позволяет повысить точность анализа при сложной геометрии объектов. Важность данной методики обусловлена необходимостью эффективного взаимодействия различных математических методов, обеспечивающих разработку точных и стабильных алгоритмов расчёта. Подчёркивается значимость междисциплинарного подхода, охватывающего вычислительную механику, архитектурное проектирование и роботизированное производство. Современные технологии проектирования требуют комплексного анализа, объединяющего различные научные области, что способствует разработке более устойчивых, экономичных и функциональных архитектурных решений. В статье подробно анализируются вопросы программной реализации алгоритмов МКЭ в среде Grasshopper, демонстрируя взаимосвязь параметрического моделирования и инженерного анализа. Особое внимание уделено применению численных методов для оптимизации расчётных процессов, что позволяет повысить точность предсказания механических характеристик конструкций. Оптимизация в свою очередь способствует улучшению цифрового проектирования и сокращению временных затрат, что особенно важно в условиях современной архитектурной практики. Отдельно рассматривается вопрос использования усовершенствованных алгоритмов МКЭ для анализа сложных архитектурных конструкций, включающих в себя криволинейные элементы и анизотропные материалы. Предложенные методы включают детальный анализ НДС, математическое моделирование перераспределения нагрузок и численные методы решения соответствующих систем уравнений. В ходе исследования продемонстрированы примеры расчётов, доказывающие эффективность предложенных алгоритмов и их возможность интеграции в современные CAD/CAE-системы. Рассматриваемые методы моделирования и расчёта являются ключевыми для современной архитектурной инженерии, поскольку они позволяют проектировать устойчивые и оптимизированные конструкции, учитывая сложность их геометрии и особенности материалов. Развитие вычислительных технологий продолжает трансформировать подходы к проектированию, создавая новые перспективы для автоматизированных систем анализа и цифрового производства. Таким образом, предложенный исследовательский подход в данной статье демонстрирует необходимость дальнейшей интеграции алгоритмического проектирования и вычислительной механики для создания более совершенных архитектурных решений.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>This article presents the results of computer simulations for stress-strain analysis of small architectural forms (SAF) and technical products using the finite element method (FEM). The primary focus is on algorithmic aspects of stiffness matrix assembly, solving systems of equations, and the impact of modern computational technologies on the design process of complex architectural structures. Key issues related to the approximation of surface elements using linear constraints are discussed, which improves analysis accuracy for objects with complex geometry. The importance of this methodology stems from the need for efficient integration of various mathematical methods to develop precise and stable computational algorithms. The significance of an interdisciplinary approach is emphasized, encompassing computational mechanics, architectural design, and robotic manufacturing. Modern design technologies require comprehensive analysis that bridges multiple scientific disciplines, leading to more sustainable, cost-effective, and functional architectural solutions. The article provides a detailed analysis of FEM algorithm implementation in the Grasshopper environment, demonstrating the connection between parametric modeling and engineering analysis. Special attention is given to numerical methods for optimizing computational processes, enhancing the prediction accuracy of mechanical properties of structures. Optimization, in turn, improves digital design workflows and reduces time costs, which is crucial in contemporary architectural practice. Additionally, the article explores the application of advanced FEM algorithms for analyzing complex architectural structures, including curved elements and anisotropic materials. The proposed methods involve detailed stress-strain analysis, mathematical modeling of load redistribution, and numerical solutions of corresponding equation systems. Case studies demonstrate the effectiveness of these algorithms and their potential integration into modern CAD/CAE systems. The discussed modeling and computational techniques are essential for modern architectural engineering, as they enable the design of stable and optimized structures while accounting for geometric complexity and material properties. The advancement of computational technologies continues to transform design approaches, creating new opportunities for automated analysis systems and digital fabrication. Thus, the research approach presented in this article highlights the necessity of further integrating algorithmic design and computational mechanics to develop more advanced architectural solutions.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (МКЭ)</kwd>
    <kwd>РАСЧЁТ НАПРЯЖЕНИЙ</kwd>
    <kwd>ДЕФОРМАЦИИ</kwd>
    <kwd>МАТРИЦА ЖЁСТКОСТИ</kwd>
    <kwd>ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ</kwd>
    <kwd>ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ДИЗАЙН</kwd>
    <kwd>РОБОТИЗИРОВАННОЕ ПРОИЗВОДСТВО</kwd>
    <kwd>GRASSHOPPER</kwd>
    <kwd>АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ</kwd>
    <kwd>ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ</kwd>
    <kwd>АППРОКСИМАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ</kwd>
    <kwd>РАЗЛОЖЕНИЕ ХОЛЕЦКОГО</kwd>
    <kwd>LDLT-РАЗЛОЖЕНИЕ</kwd>
    <kwd>ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТЬ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ</kwd>
    <kwd>ОПТИМИЗАЦИЯ АРХИТЕКТУРНЫХ ФОРМ</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>FINITE ELEMENT METHOD (FEM)</kwd>
    <kwd>STRESS ANALYSIS</kwd>
    <kwd>DEFORMATIONS</kwd>
    <kwd>STIFFNESS MATRIX</kwd>
    <kwd>PARAMETRIC MODELING</kwd>
    <kwd>COMPUTATIONAL DESIGN</kwd>
    <kwd>ROBOTIC MANUFACTURING</kwd>
    <kwd>GRASSHOPPER</kwd>
    <kwd>ALGORITHMIC DESIGN</kwd>
    <kwd>NUMERICAL SIMULATION</kwd>
    <kwd>ELEMENT APPROXIMATION</kwd>
    <kwd>CHOLESKY DECOMPOSITION</kwd>
    <kwd>LDLT DECOMPOSITION</kwd>
    <kwd>SOFTWARE INTEROPERABILITY</kwd>
    <kwd>OPTIMIZATION OF ARCHITECTURAL FORMS</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list/>
 </back>
</article>
