Casos de verificação — Análises modais
Análise modal da viga cantiléver
Enunciado de problema: Considere uma viga cantiléver de comprimento l, largura w e altura h. Compute os três primeiros modos de dobra e frequências naturais. (Observe que os resultados da simulação incluem os modos de dobra ortogonal, de torção e axial. A comparação de resultados compara os três primeiros modos de dobra de uma solução de forma fechada com os resultados da simulação equivalentes.)
Referências: W. T. Thompson, Theory of Vibration with Applications, 2nd Edition, Prentice-Hall, Inc.,Englewood Cliffs, NJ, 1981, pg. 220
Propriedades de materiais | Propriedades geométricas |
|---|---|
Módulo de Young E = 70e9 Pa Coeficiente de Poisson ν = 0.35 Densidade ⍴ = 2700 kg/m^3 | l = 4 m w = 0.346 m h = 0.346 m |
Comparação de resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
Resultados | Alvo | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 17.8 | 17.88 | 17.874 | 17.8 | 0 |
Frequência do modo 3 (Hz) | 111.5 | 110.03 | 108.22 | 108.16 | 2.99 |
Frequência do modo 6 (Hz) | 312.1 | 320.22 | 288.37 | 288.58 | 7.54 |
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (malha default)
Resultados | Alvo | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 17.8 | 17.82 | 17.76 | 0.22 |
Frequência do modo 3 (Hz) | 111.5 | 107.95 | 107.65 | 3.45 |
Frequência do modo 6 (Hz) | 312.1 | 287.79 | 287.26 | 7.96 |
Análise modal da viga cantiléver com suporte simples
Enunciado de problema: Determinar a frequência fundamental de uma viga de suporte simples com comprimento de 80 pol. e seção cruzada uniforme A = 4 in2, conforme exibido abaixo.
Referências: W. T. Thompson, Vibration Theory and Applications, 2nd Printing, Prentice-Hall, Inc.,Englewood Cliffs, NJ, 1965, pg. 18, ex. 1.5-1
Propriedades de materiais | Propriedades geométricas |
|---|---|
Módulo de Young E = 3e7 psi Coeficiente de Poisson ν = 0.3 Densidade ⍴ = 0.2836 lb/in^3 | l = 80 pol. w = 2 pol. h = 2 pol. |
Comparação de resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
(Suporte simples aproximado pela restrição de 0.125 em faces impressas.)
Resultados | Alvo | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 28.766 | 28.67 | 35.089 | 35.5 | 23.4 |
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (malha default)
Resultados | Alvo | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 28.766 | 28.561 | 28.56 | 0.70 |
Análise modal de uma placa anular
Enunciado de problema: Uma montagem de três placas anulares tem suporte cilíndrico (fixo nas direções radial, tangencial e axial) aplicado à superfície cilíndrica do furo. Determine as primeiras seis frequências naturais.
Referências: R. J. Blevins, Formula for Natural Frequency and Mode Shape, Van Nostrand Reinhold Company Inc., 1979, Table 11-2, Case 4, pg. 247
Propriedades de materiais | Propriedades geométricas |
|---|---|
Módulo de Young E = 2.9008e7 psi Coeficiente de Poisson ν = 0.3 Densidade ⍴ = 0.28383 lb/in^3 | Diâmetro interno da placa interna = 20 pol. Diâmetro interno da placa intermediária = 28 pol. Diâmetro interno da placa externa = 34 pol. Diâmetro externo da placa externa = 40 pol. Espessura de todas as placas = 1 pol. |
Comparação de resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
Resultados | Alvo | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 310.9 | 310.92 | 322.84 | 327.6 | 5.36 |
Frequência do modo 2 (Hz) | 318.1 | 316.37 | 328.56 | 333.3 | 4.79 |
Frequência do modo 3 (Hz) | 318.1 | 316.50 | 328.59 | 333.4 | 4.80 |
Frequência do modo 4 (Hz) | 351.6 | 347.80 | 359.83 | 364.6 | 3.70 |
Frequência do modo 5 (Hz) | 351.6 | 347.94 | 360.74 | 365.9 | 4.08 |
Frequência do modo 6 (Hz) | 442.4 | 436.54 | 449.31 | 454.7 | 2.77 |
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (resolução da malha default)
Resultados | Alvo | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 310.9 | 309.64 | 311.55 | 0.21 |
Frequência do modo 2 (Hz) | 318.1 | 314.99 | 316.91 | 0.38 |
Frequência do modo 3 (Hz) | 318.1 | 315 | 317.09 | 0.32 |
Frequência do modo 4 (Hz) | 351.6 | 345.97 | 348.03 | 1.01 |
Frequência do modo 5 (Hz) | 351.6 | 345.98 | 349.18 | 0.97 |
Frequência do modo 6 (Hz) | 442.4 | 434.15 | 436.20 | 1.04 |
Análise modal de uma placa retangular
Enunciado de problema: Considere uma placa retangular com suportes fixos e dimensões a seguir: comprimento = 6 pol., largura = 4 pol. e espessura = 0.063 pol. Determine a frequência natural e a forma modal.
Referências: R. Blevins, Formula for Natural Frequency and Mode Shape, Van Nostrand Reinhold Company Inc., 1979, Table 11-6
Propriedades de materiais | Propriedades geométricas |
|---|---|
Módulo de Young E = 1.0e7 psi Coeficiente de Poisson ν = 0.33 Densidade ⍴ = 0.1 lbm/in^3 | Comprimento = 6 pol. Largura = 4 pol. Espessura = 0.063 pol. |
Comparação de resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
Resultados | Alvo | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 1016 | 1019.35 | 1125.2 | 1125.16 | 10.74 |
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (resolução da malha default)
Resultados | Alvo | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 1016 | 1020.6 | 1024.43 | 0.83 |