Análisis de pandeo de un tubo recto (superficie) comprimido
Vamos a revisar el análisis de pandeo de un tubo recto comprimido con una presión q. El tubo tiene una longitud L, el radio medio R y espesor de pared h, los dos extremos están simplemente apoyados. De mucha demanda es el factor de carga correspondiente al número de semiondas n, m del pandeo del tubo. Supongamos que la longitud de la viga igual a 1 m, y las dimensiones de la sección transversal R = 0.056 m, h = 0.006 m.
Las características material asumen los valores por defecto: Módulo de Elasticidad E = 2.1E+011 Pа, El coeficiente de Poisson ν = 0.28.
Vamos a definir las condiciones de contorno de la forma siguiente. Las caras hacia arriba y de abajo se ven limitadas en XY-ejes, la cara inferior es, además, totalmente restringida en un punto; superficie exterior está sometida a la carga de presión en la cantidad de 1 Pa.
Solución Analítica:
Solución es buscado para n,m = (2,1); (2,2).
El modelo de elementos finitos con cargas y restricciones aplicadas |
Después de llevar a cabo el cálculo con la ayuda de AutoFEM, se obtienen los siguientes resultados:
Tabla 1. Parámetros de malla de elementos finitos
Tipo de elementos finitos. |
Número de Nodos |
Número de elementos finitos. |
triángulo lineal |
8256 |
16384 |
Tabla 2. Resultado "carga crítica"*
Solución numérica. |
Solución analítica |
Error δ = 100% *|P*crítica-Pcrítica| / |Pcrítica| |
9.1734E+007 |
9.5204E+007 |
3.64 |
1.0501E+008 |
1.0436E+008 |
0.62 |
Para el modo de pandeo de la viga |
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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