Déformations thermiques d'une brique 3-D

Considérons un bloc. Une longueur du bloc est L, une largeur est b, d'une hauteur est h. Quantités recherchées sont les allongements absolue du bloc le long d'axes X, Y, Z en raison d'un changement de température.
Laissez-nous utiliser les données initiales suivantes: L = 0.3 m, b = 0.2 m, h = 0.1 m.
Paramètres du matériau: le module d'Young E = 2.1E+011 Pa, coefficient de Poisson ν = 0.28, coefficient de dilatation linéaire α = 1.3E-005 K -1.

Le changement de température ΔT est 100o .

Le modèle éléments finis avec des charges appliquées et des contraintes

Les solutions analytiques sont calculées par les formules:
Δx = α L ΔT
Δy = α b ΔT
Δz = α h ΔT

Donc,
Δx = 3.90000000E-004 m
Δy = 2.60000000E-004 m
Δz = 1.30000000E-004 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

1367

6282

Tableau 2. Résultat "Déplacement"

Solution numérique
Déplacement Δ*, m

Solution analytique
Déplacement Δ, m

Erreur δ =100%*|Δ* - Δ |/| Δ |

3.90000147E-004

3.90000000E-004

0.38E-004

2.60000059E-004

2.60000000E-004

0.23E-004

1.30000117E-004

1.30000000E-004

0.90E-004

 

 

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

 

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