Vibrazioni naturali non smorzate di un anello a sezione quadrata

Consideriamo un toroide generato da un quadrato. Il raggio del perimetro esterno R è 1 m (si veda figura).

La sezione trasversale quadrata è notevolmente più piccolo del raggio R e di lato 0.050 m .
La faccia inferiore è vincolata lungo la normale.

Il modello ad elementi finiti con restrizioni

Proprietà del materiale: modulo di Young E = 2.0E+011 , coefficiente di Poisson ν=0.29, densità del materiale ρ = 7900 kg / m3.
La soluzione analitica di questo problema è il seguente:
, .
Quindi, f2 = 31.015 Hz , f3 = 87.723 Hz , f4 = 168.201 Hz, f5 = 272.017 Hz.

Dopo aver effettuato il calcolo con l'aiuto di AutoFEM, sono stati ottenuti questi risultati*:

Tabella 1. I parametri della maglia degli elementi finiti

Tipo di elementi finiti

Numero di nodi

Numero di elementi finiti

tetraedro quadratico

3121

9098

Tabella 2. Risultato "Frequenza"*

Soluzione numerica
Frequenza fi*, Hz

Soluzione analitica
Frequenza fi, Hz

Errore 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

 

 

* I risultati dei test numerici dipendono dalla maglia ad elementi finiti e possono differire leggermente da quelli indicati nella tabella.

 

Approfondire riguardo ad AutoFEM l'analisi di frequenza

 

 

 

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