Casi di verifica - Analisi strutturali statiche
Piastra rettangolare con foro circolare sottoposto a carico in trazione
Enunciato del problema: una piastra rettangolare con un foro circolare viene fissata lungo una delle facce finali e viene applicato un carico di pressione in trazione sulla faccia opposta. Trovare la sollecitazione normale massima nella direzione X sulle superfici cilindriche del foro.
Fonte:
J. E. Shigley, Mechanical Engineering Design, McGraw-Hill, 1st Edition, 1986, tabella A-23, figura A-23-1, pag. 673
Proprietà del materiale | Proprietà geometriche | Carico |
|---|---|---|
Modulo di Young E = 1000 Pa Coefficiente di Poisson ν = 0.0 | Lunghezza = 15 m Larghezza = 5 m Spessore = 1 m Raggio del foro = 0.5 m | Pressione = -100 Pa |
Confronto dei risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default
Risultati | Target | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Errore percentuale |
|---|---|---|---|---|---|
Sollecitazione normale X massima (Pa) | 312.5 | 313.272 | 319 | 312.5 | 0 |
Confronto dei risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima
Risultati | Target | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Errore percentuale |
|---|---|---|---|---|---|
Sollecitazione normale X massima (Pa) | 312.5 | 313.272 | 319.34 | 325.82 | 4.26 |
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation
(Risoluzione mesh di default con dimensione faccia = 0.15 m sulla superficie del foro e utilizzo del metodo della funzione di dimensione di prossimità e curvatura)
Risultati | Target | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|---|
Sollecitazione normale X massima (Pa) | 312.5 | 324 | 323.74 | 3.60 |
Albero a gradini in tensione assiale
Problema: si consideri un albero a gradini sotto un carico assiale applicato di 1000 psi sulla sezione trasversale più piccola dell'albero. Calcolare la concentrazione di sollecitazione in base al raggio del raccordo in corrispondenza del gradino come illustrato di seguito:
Fonte:Roark's Formulas for Stress and Strain, Warren C. Young and Richard G. Budynas, 2002
Proprietà del materiale | Proprietà geometriche | Carico |
|---|---|---|
Modulo di Young E= 2.9008e7 psi Coefficiente di Poisson ν = 0.3 | D = 8 poll h = 3 poll r = 1 poll | Pressione = -1000 psi |
Confronto dei risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default
Risultati | Target | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Errore percentuale |
|---|---|---|---|---|---|
Sollecitazione normale X massima (psi) | 1376 | 1422.63 | 1490 | 1479.57 | 7.53 |
Confronto dei risultati per Ansys Discovery Refine e Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh più alta)
Risultati | Target | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|---|
Sollecitazione normale X massima (psi) | 1376 | 1380 | 1415.48 | 2.87 |
Allungamento di una barra solida
Enunciato del problema: una barra rastremata in lega di alluminio di sezione trasversale quadrata e lunghezza L è sospesa da un soffitto. Un carico assiale F viene applicato all'estremità libera della barra. Determinare la deflessione assiale massima d nella barra e la sollecitazione assiale σy a metà lunghezza (Y = L/2).
Fonte: C. O. Harris, Introduction to Stress Analysis, The Macmillan Co., New York, NY, 1959,pag. 237, problema 4
Proprietà del materiale | Proprietà geometriche | Carico |
|---|---|---|
Modulo di Young E=10.4e6 psi Coefficiente di Poisson ν = 0.3 | L = 10 poll d = 2 poll | F = 10000 lbf |
Confronto dei risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default
Risultati | Target | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Errore percentuale |
|---|---|---|---|---|---|
Deformazione direzionale Y (poll) | 0.0048077 | 0.0048156 | 0.00481 | 0.00481 | 0.05 |
Sollecitazione normale Y a L/2 (psi) | 4444 | 4439.45 | 4438.16 | 4410.53 | 0.75 |
Confronto dei risultati per Ansys Discovery Refine e Creo Ansys Simulation (mesh di default)
Risultati | Target | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|---|
Deformazione direzionale Y (poll) | 0.0048077 | 0.0048262 | 0.0048262 | 0.38 |
Sollecitazione normale Y a L/2 (psi) | 4444 | 4424.4 | 4425.29 | 0.42 |
Piastra circolare sotto pressione uniforme
Enunciato del problema: si consideri una piastra circolare con spigoli fissi sotto un carico di pressione uniformemente distribuito. Trovare la deflessione massima al centro della piastra.
Fonte: R. J. Roark, W. C. Young, Formulas for Stress and Strain, McGraw-Hill Book Co., Inc., New York, NY, 1975, tabella 24.
Proprietà del materiale | Proprietà geometriche | Carico |
|---|---|---|
Modulo di Young E= 30e6 psi Coefficiente di Poisson ν = 0.3 | Diametro = 30 poll Spessore = 0.25 poll | P = 3 psi |
Risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default
Confronto dei risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima per una scheda grafica RTX4000
Risultati | Target | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Errore percentuale |
|---|---|---|---|---|---|
Centro di deflessione della piastra, poll | 0.0553 | 0.0549 | 0.0552 | 0.0551 | 0.31 |
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh più alta)
Risultati | Target | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|---|
Centro di deflessione della piastra, poll | 0.0553 | 0.0551 | 0.0550 | 0.47 |