Poutre sur fondation élastique

Considérons une poutre sur foundation.The longueur élastique de la poutre est L. La section transversale du faisceau est un rectangle de largeur b et de hauteur h.

Le faisceau est soumis à une charge uniformément répartie q. La force P est appliquée à l'extrémité gauche de la poutre.

Quantité recherchée est la déviation du faisceau maximum.
Laissez-nous utiliser les données initiales suivantes: q = 1000 Pa, P= 5 N, L = 1 m, b = 0.05 m, h= 0.02 m.
Paramètres du matériau: le module d'Young E = 2.1E+011 Pa, coefficient de Poisson ν = 0.28.

Le modèle éléments finis avec des charges appliquées et des contraintes

La solution analytique est calculée par la formule:
,

où J = bh3 / 12 est le moment d'inertie de la section transversale de la poutre, k est le module de réaction de soubassement (k= 1e+09 N/m).

Donc, w0max = 8.7471E-008 m.

Après avoir effectué le calcul à l'aide de AutoFEM, les résultats suivants sont obtenus:

Tableau 1. Paramètres du maillage éléments finis

Type d'élément fini

Nombre de nœuds

Nombre d'éléments finis

tétraèdre quadratique

803

2298

Tableau 2. Résultat "Déplacement"

Solution numérique
Déplacement w*, m

Solution analytique
Déplacement w , m

Erreur δ =100%* |w* - w | / |w|

8.8535E-008

8.7471E-008

1.22

Solution numérique: Bending the beam

Solution analytique: Bending the beam

 

 

*Les résultats des tests numériques dépendent du maillage éléments finis et peuvent différer légèrement de celles indiquées dans le tableau.

 

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