Prima frequenza naturale non smorzata di un sistema "molla-massa"

Consideriamo un sistema costituito dalla molla e masso di forma cubica, il cui spigolo è L = 0.1 m.

Il modello ad elementi finiti con restrizioni

Proprietà del materiale sono: modulo di Young E = 2.1E+011 , coefficiente di Poisson ν=0.28, densità ρ = 7800 kg/m3.
La massa del cubo M è calcolata con la formula seguente:
M= ρ L3
Perciò, M = 7.8 kg.
Soluzione analitica di questo problema è dato dalla formula seguente:
dove k è la rigidità della molla che in questo caso supponiamo pari a 1000 N/m

f = 1.802 Hz

Dopo aver effettuato il calcolo con l'aiuto di AutoFEM, è stato ottenuto il seguente risultato:

Tabella 1. I parametri della maglia ad elementi finiti

Tipo di elemento finiti

Numero di nodi

Numero di elementi finiti

tetraedro quadratico

300

1117

Tabella 2. Risultato "Frequenza"*

Soluzione numerica
Frequenza f*, Hz

Soluzione analitica
Frequenza f, Hz

Errore δ = 100%*| f* - f| / | f |

1.802

1.802

0.00

 

 

* 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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