Primera frecuencia natural de un sistema resorte-masa

Vamos a considerar la masa de primavera-compatible.

El modelo de elementos finitos con restricciones

La longitud de la arista del cubo es L. Let L igual 0.1 m.
Las propiedades del material son: el módulo de elasticidad E = 2.1E+011 , El coeficiente de Poisson ν=0.28, la densidad ρ = 7800 kg / m3.
 

La masa del cubo de M se calcula por la siguiente fórmula:
M= ρ L3
Así, M = 7.8 kg.
La rigidez del resorte k es 1000 N / m.
Solución analítica de este problema viene dada por la siguiente fórmula:

Así, f = 1.802 Hz

Después de llevar a cabo el cálculo con la ayuda de AutoFEM, el siguiente resultado se obtiene:

Tabla 1. Parámetros de malla de elementos finitos-

Tipo de elementos finitos.

Número de Nodos

Número de elementos finitos.

tetraedro cuadrática

3760

2327

Tabla 2. Resultado "Frecuencia"

Solución numérica.
Frecuencia f*, Hz

Solución analìtica
Frecuencia f, Hz

Error δ = 100%*| f* - f| / | f |

1.802

1.802

0.00

 

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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