Les vibrations de flexion d'un anneau circulaire

Considérons un anneau circulaire. Un rayon R de l'anneau est de 1 m (voyez figure).

Une section transversale carrée est considérablement plus petit que le rayon R. La longueur du côté du carré est égal 0,050 m. La face inférieure est restreinte le long de la normale.

Modèle éléments finis avec contraintes

Les propriétés du matériau sont: le module d'Young E = 2.0E+011 , coefficient de Poisson ν=0.29, la densité ρ = 7900 kg / m3.
Solution analytique de ce problème est donnée par:
, .
Donc, f2 = 31.015 Hz , f3 = 87.723 Hz , f4 = 168.201 Hz, f5 = 272.017 Hz.

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

Tableau 1. Paramètres de maillage éléments finis

Type d'élément fini

Nombre de nœuds

Nombre d'éléments finis

tétraèdre quadratique

3121

9098

Tableau 2. Résultat "Fréquence"*

Solution numérique
Fréquence fi*, Hz

Solution analytique
Fréquence fi, Hz

Erreur δ = 100%*| fi* - fi| / | fi |

31.031

31.015

0.05

87.600

87.723

0.14

167.503

168.201

0.41

269.934

272.017

0.77

 

 

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

 

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