Serbatoio cilindrico con pareti di spessore uniforme
Il serbatoio subisce la pressione del liquido, come mostrato in figura. Il fondo del serbatoio è poggiato su una superficie assolutamente rigida immodificabile.
Nella maggior parte dei casi pratici, lo spessore della parete del serbatoio h è inferiore al raggio R, e alla profondità del serbatoio d. Tenendo in considerazione il fatto che al fondo del serbatoio non avverranno deformazioni, è possibile modellare il serbatoio come una parete cilindrica la cui base inferiore è bloccata.
Il modello ad elementi finiti con i carichi applicati e vincoli |
La soluzione analitica del problema assume la forma:
,
dove:
,
,
,
ρ – densità del liquido,
g – accelerazione di gravità (~ 9.8 m/s2).
Usiamo i seguenti dati: d = 1000 mm, R = 200 mm, h = 3 mm.
Caratteristiche del materiale: modulo di Young E = 2.1E+011 Pa; coefficiente di Poisson ν = 0.28.
Caratteristiche del liquido: densità dell'acqua ρ = 1000 kg/m3.
Quindi, w = 6.1366E-007 m (at z^ = 0.056 m).
Dopo aver effettuato il calcolo con l'aiuto di AutoFEM, sono stati ottenuti questi risultati:
Tabella 1. I parametri della maglia ad elementi finiti
Tipo di elemento finiti |
Numero di nodi |
Numero di elementi finiti |
tetraedro quadratico |
4681 |
13428 |
Tabella 2. Risultato "Spostamento"*
Soluzione numerica |
Soluzione analitica |
Errore δ = 100%* |w* - w| / |w| |
6.1510E-007 |
6.1366E-007 |
0.23 |
* I risultati dei test numerici dipendono dalla maglia ad elementi finiti e possono differire leggermente da quelli indicati nella tabella.
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