Détermination de la fréquence naturelle d'une plaque ronde

Recherchée est la première fréquence naturelle d'une plaque ronde avec un rayon R et d'épaisseur h, le long du contour serré.

Supposons que le rayon de plaque égale à R = 0.2 m, l'épaisseur de la plaque h = 0.01 m. 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. En raison de la symétrie, nous allons considérer le quart de la plaque et appliquer les conditions aux limites appropriées (déplacements dans la direction de la normale au plan de la section sont égale à zéro).
Laissez-nous calculer la première fréquence propre par éléments finis tétraédriques. Les résultats obtenus sont comparés avec la solution analytique qui est donnée par:

,

D = E h3 / 12 (1-ν2) est la rigidité en flexion.

Modèle éléments finis avec contraintes

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

2965

11063

Tableau 2. Résultat "Mode 01"*

Solution numérique
Fréquence fi*, Hz

Solution analytique
Fréquence fi, Hz

Erreur δ = 100%*| fi* - fi| / | fi |

633.1

633.9

0.13

 

 

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

 

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