La determinación de la primera frecuencia natural de un plato redondo (superficie)
Busca es la frecuencia natural del primer modo de vibración de una placa redonda de radio R y espesor h, sujetada a lo largo del contorno.
Suponga que el radio de la placa igual a R = 0,2 m, el espesor de la chapa h = 0,01 m. Las propiedades del material son: el módulo de Elasticidad E = 2.1E+011 Pа,El coeficiente de Poisson ν=0.28, la densidad ρ = 7800 kg / m3. Debido a la simetría, consideraremos la cuarta parte de la placa de aplicar las condiciones de contorno adecuadas.
Vamos a calcular el primer frecuencia natural utilizando, en primer lugar, los elementos finitos tetraédricos. Resultados obtenidos se comparan con la solución analítica que viene dada por:
,
Donde R – radio de la placa, ρ – densidad del material, h – espesor de material, D = E h3 / 12 (1-ν2) – rigidez a la flexión.
El modelo de elementos finitos con restricciones |
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. |
tetraedro cuadrática |
866 |
11063 |
Tabla 2. Resultado "Modo 01" *
Solución numérica. |
Solución analítica |
Error δ = 100%*| fi* - fi| / | fi | |
629.286 |
633.9 |
0.73 |
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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