Flessione di una trave sottoposta ad un carico uniformemente distribuito

Consideriamo una trave di sezione quadrata e di lunghezza L sottoposta ad un carico uniformemente distribuito q.

Ricerchiamo la massima deflessione della trave.

Usiamo i seguenti dati iniziali: q = 3000 Pa, L = 0.5 m, a = 0.02 m.
Caratteristiche del materiale: modulo di Young E = 2.1E+011 Pa; coefficiente di Poisson ν = 0.28.

Il modello ad elementi finiti con i carichi applicati e vincoli

La soluzione analitica è calcolata dalla formula:
, .

La massima deflessione del fascio si ottiene in x = L/2:
,
dove J = a4 / 12 è il momento di inerzia della sezione trasversale della trave.

Quindi,  | w | = 1.7439E-005 m.

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

Tabella 1. Parametri della maglia ad elementi finiti

Tipo di Elemento Finito

Numero di nodi

Numero di Elementi Finiti

triangolo lineare

249

596

Tabella 2. Risultato "Spostamento"

Soluzione numerica
Spostamento | w* |, m

Soluzione analitica
Spostamento | w |, m

Errore δ =100%* |w* - w | / | w |

1.7512E-005

1.7439E-005

0.42

 

 

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

 

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