Knickanalyse einer Stange
Lassen Sie uns die Knickanalyse einer geraden Strahl mit einer axialen Belastung (die Euler-Problem) komprimiert. Die gerade Stange der Länge L ist an einem Ende befestigt, und ein Komprimieren Last P wirkt auf das andere Ende. Wir müssen die Lastfaktor, entsprechend dem Beginn des Strahls Ausknicken finden. Die Länge L des Balkens ist gleich 0,5 m, und die Querschnittsabmessungen b = 0.05 m, h = 0.02 m.
Eigenschaften des Materials sind: Young-Modul E = 2.1E+011 Pа, Poissonzahl ν = 0.28.
Wir definieren die Randbedingungen wie folgt. Die Bodenfläche ist vollständig fixiert, und der obere mit dem verteilten Last in der Menge von 1 N unterworfen
Die Finite-Elemente-Modell mit aufgebrachten Lasten und Beschränkungen |
Die analytische Lösung, die kritische Last zu bestimmen scheint, als:
Pcritical= π2 E J / ( μ L)2
wo Е ist der Young-Modul, J = b . h3 / 12 ist das Trägheitsmoment., L ist die Trägerlänge, μ ist der Faktor, der auf den Beschränkungen hängt und die Lasten. In diesem Fall, μ = 2.
Nach Durchführung Berechnung mit Hilfe der AutoFEM, werden die folgenden Ergebnisse erzielt:
Tabelle 1. Parameter der Finite-Elemente-Netz
Art der Finite-Elemente |
Anzahl der Knoten |
Anzahl der finiten Elementen |
quadratische Tetraeder |
2173 |
8719 |
Tabelle 2. Ergebnis "Kritische Last"*
Numerische Lösung |
Analytische Lösung |
Fehler δ = 100% *|P*critical-Pcritical| / |Pcritical| |
6.9317E+004 |
6.9087E+004 |
0.33 |
First buckling mode of the beam |
*Die Ergebnisse der numerischen Untersuchungen hängen von der Finite-Elemente-Netz und können geringfügig von den in der Tabelle angegeben.
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