Prima Frequenza Naturale di una Piastra Rotonda
Si ricerca la frequenza naturale del primo modo di vibrazione di una piastra circolare di raggio R e spessore h, fissata lungo il contorno.
Si supponga che il raggio piatto pari a R = 0,2 m, lo spessore della piastra h = 0,01 m. Le proprietà del materiale sono: modulo di Young E = 2.1E + 011 Pа, coefficiente di Poisson ν=0.28, la densità ρ = 7800 kg / m3. A causa della simmetria, si prenderà in considerazione il quartiere del piatto e applicare le opportune condizioni al contorno.
Calcoliamo la prima frequenza naturale utilizzando, in primo luogo, elementi finiti tetraedrici. I risultati ottenuti sono confrontati con la soluzione analitica che è data da:
,
dove R – il raggio della piastra, ρ – la densità del materiale, h – spessore del materiale, D = E h3 / 12 (1-ν2) – rigidezza flessionale.
The finite element model with restraints |
Dopo aver effettuato il calcolo con l'aiuto di AutoFEM, i seguenti risultati sono stati ottenuti*:
Tabella 1.Parametri della mesh ad elementi finiti
Tipo di Elemento Finito |
Numero di Nodi |
Numero di Elemnti Finiti |
tetraedrico quadratico |
866 |
11063 |
Tabella 2. Risultato "Modo 01"*
Frequenza (soluzione numerica) fi*, Hz |
Frequenza (soluzione analitica) fi, Hz |
Errore δ = 100%*| fi* - fi| / | fi | |
629.286 |
633.9 |
0.73 |
*I risultati dei test numerici dipendono dagli elementi finiti della maglia e possono differire leggermente da quelli indicati nella tabella
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