Déflexion d'une poutre cantilever sous un poids à sa bout

Considérons la poutre en porte à faux, l'extrémité droite de ce qui est sous le poids.

La longueur de la poutre est L = 0.5 m. La section transversale du faisceau est un rectangle de largeur b = 0.02 m et de hauteur h = 0.05 m. La masse du poids est M. La masse spécifique de la poutre est m.
m = ρ F,
F = b h, ρ est la masse volumique du matériau de la poutre.

Modèle éléments finis avec contraintes

Les propriétés du matériau sont: le module d'Young E = 2.1E+011 , coefficient de Poisson ν=0.28, la densité ρ = 7800 kg / m3.
La masse du poids M est égal à 20.m.L kg (i.e. 78 kg).
Solution analytique de ce problème est donnée par la formule suivante:
,
.
Donc, |z|max= 4.6067E-003 m.

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

2173

8719

Tableau 2. Résultat "Déplacement"*

Solution numérique
Déplacement |z|*max, m

Solution analytique
Déplacement |z|max, m

Erreur
δ = 100%*| |z|*max-|z|max| / |z|max

4.6132E-003

4.6067E-003

0.14

 

 

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

 

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