La deflexión de la viga, bajo la acción de tres fuerzas

Consideremos un haz de longitud L, cargado con la fuerza P en las fuerzas intermedias y de reacción R1, R2 en los extremos. La sección transversal de la viga es un rectángulo de anchura b y la altura h.

Cantidad buscada es la deflexión máxima de la viga.
Asumir: P = 1000 N, R1=500 N, R2=500 N, L = 0.5 m, b = 0.05 m, h = 0.02 m.
Características de material tienen valores: el módulo de elasticidad E = 2.1E+011 Pa, el coeficiente de Poisson ν = 0.28.
Ambos extremos de la viga se supone libre y sometidos a las cargas R1, R2 dirigido verticalmente. La fuerza P se aplica en el centro de la viga.
Para solucionar este estudio en el análisis AutoFEM, es necesario activar la opción "Estabilizar el modelo no fijado" con una rigidez adicional igual a 1.

Usted debe marcar esta casilla en el cuadro de diálogo propiedades del análisis estático en la página "Solución".

El modelo de elementos finitos con cargas y restricciones aplicadas

La Solución Analítica aparece como:

w = ( P . L3 ) /  ( 48 . E . J ) =  3.720E-004 m

Donde P – es la fuerza, L

la longitud de la viga, E – El módulo de elasticidad de material, J = b . h3 / 12 - el momento de inercia.

Después de llevar a cabo el cálculo con la ayuda de AutoFEM, se obtienen los siguientes resultados:

(desviación del rayo es Igual a (2.2439E-004)-(-1.5017E-004)=3.746E-004 m)

 

Tabla 1. Parámetros de la malla de elementos finitos

Tipo de elementos finitos.

Número de Nodos

Número de elementos finitos.

tetraedro cuadrática

717

2359

Tabla 2. Resultado "Desplazamiento, 0Z"

Solución numérica.
desplazamiento 0Z*, m

Solución analítica
desplazamiento 0Z, m

Error δ =100%* |0Z* - 0Z| / |0Z|

3.746E-004

3.720E-004

0.7

Conclusiones:

El error relativo de la solución numérica. en comparación con la solución analítica es Igual a 0,7% para cuadrática de elementos.Tabla finita 2. Resultado "Desplazamiento, 0Z"

Los resultados de pruebas numéricas dependen de la malla de elementos finitos y pueden diferir ligeramente de los que figuran en la tabla.

 

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