Déviation d'une poutre sous une charge uniformément répartie

Considérons une poutre sous une charge uniformément répartie q. Une longueur de la poutre est L. La section transversale du faisceau est un carré. La longueur du côté du carré est a.

Quantité recherchée est la déflection maximale de la poutre.
Laissez-nous utiliser les données initiales suivantes: q = 3000 Pa, L = 0.5 m, a = 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:
, .

La déviation maximale de la poutre est obtenue en x = L / 2 :

,
où J = a4 / 12 est le moment d'inertie de la section transversale de la poutre.

Donc, | w | = 1.7439E-005 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

249

596

Tableau 2. Résultat "Déplacement"

Solution numérique
Déplacement | w* |, m

Solution analytique
Déplacement | w |, m

Erreur δ =100%* |w* - w | / | w |

1.7512E-005

1.7439E-005

0.42

 

 

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

 

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