Auslenkung eines Balkens mit einem Gewicht

Betrachten wir den Auslegerbalken, der rechte Ende sich unter dem Gewicht ist.

Die Länge des Balkens ist L = 0.5. Der Querschnitt des Balkens ist ein Rechteck mit einer Breite b =0.05 und Höhe h=0.02. Die Masse des Gewichtes ist M. Die spezifische Masse des Balkens ist m.
m = ρ F,
wo F = b h, ρ ist die Dichte des Materials des Trägers.

Die Finite-Elemente-Modell mit Beschränkungen

Die wesentlichen Eigenschaften sind: der Young-Modul E = 2.1E+011 , Poissonzahl ν=0.28, die Dichte ρ = 7800 kg / m3.
Die Masse des Gewichts M gleich 20.m.L kg (i.e. 78 kg).
Analytische lösung dieses Problems ist durch die folgende Formel gegeben:
,
.
Somit, |z|max= 4.6067E-003 m.

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 "Verschiebung"*

Numerische Lösung
Verschiebung |z|*max, m

Analytische Lösung
Verschiebung |z|max, m

Fehler
δ = 100%*| |z|*max-|z|max| / |z|max

4.6132E-003

4.6067E-003

0.14

 

 

*Die Ergebnisse der numerischen Untersuchungen hängen von der Finite-Elemente-Netz und können geringfügig von den in der Tabelle angegeben.

 

Lesen Sie mehr über  AutoFEM Static Analysis

Zurück zum Inhaltsverzeichnis