Casos de verificación: Análisis modales
Análisis modal de viga en voladizo
Exposición del problema: examine una viga en voladizo de longitud l, ancho w y altura h. Calcule los tres primeros modos de plegado y frecuencias naturales. (Se debe tener en cuenta que en los resultados de la simulación se incluyen los modos de plegado ortogonal, con torsión y axial. En la comparación de resultados se comparan los tres primeros modos de plegado de una solución de forma cerrada con los resultados de una simulación equivalente).
Referencias: W. T. Thompson, Theory of Vibration with Applications, 2nd Edition, Prentice-Hall, Inc.,Englewood Cliffs, NJ, 1981, p. 220
Propiedades del material | Propiedades geométricas |
|---|---|
Módulo de Young E= 70e9 Pa Coeficiente de Poisson ν = 0.35 Densidad ⍴ = 2700 kg/m^3 | l = 4 m w = 0.346 m h = 0.346 m |
Comparación del resultado: barra corredera de calidad de simulación en la posición por defecto
Resultados | Destino | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Error porcentual |
|---|---|---|---|---|---|
Modo de frecuencia 1 (Hz) | 17.8 | 17.88 | 17.77 | 17.77 | 0.18 |
Modo de frecuencia 3 (Hz) | 111.5 | 110.03 | 107.69 | 107.69 | 3.41 |
Modo de frecuencia 6 (Hz) | 312.1 | 320.22 | 287.35 | 287.38 | 7.92 |
Comparación de resultados para Creo Ansys Simulation (malla por defecto)
Resultados | Destino | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Error porcentual |
|---|---|---|---|---|
Modo de frecuencia 1 (Hz) | 17.8 | 17.76 | 17.76 | 0.22 |
Modo de frecuencia 3 (Hz) | 111.5 | 107.65 | 107.65 | 3.45 |
Modo de frecuencia 6 (Hz) | 312.1 | 287.26 | 287.26 | 7.96 |
Análisis modal de viga de soporte simple
Exposición del problema: determinar la frecuencia fundamental de una viga con soporte simple de 80 pulgadas de longitud y corte transversal uniforme A = 4 in2, tal como se muestra a continuación.
Referencias: W. T. Thompson, Vibration Theory and Applications, 2nd Printing, Prentice-Hall, Inc.,Englewood Cliffs, NJ, 1965, p. 18, ex. 1.5-1
Propiedades del material | Propiedades geométricas |
|---|---|
Módulo de Young E = 3e7 psi Coeficiente de Poisson ν = 0.3 Densidad ⍴ = 0.2836 lb/in^3 | l = 80 in w = 2 in h = 2 in |
Comparación del resultado: barra corredera de calidad de simulación en la posición por defecto
(Soporte simple aproximado mediante la restricción de 0.125 in en caras con impronta).
Resultados | Destino | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Error porcentual |
|---|---|---|---|---|---|
Modo de frecuencia 1 (Hz) | 28.766 | 28.67 | 30.934 | 30.936 | 7.54 |
Comparación de resultados para Creo Ansys Simulation (malla por defecto)
Resultados | Destino | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Error porcentual |
|---|---|---|---|---|
Modo de frecuencia 1 (Hz) | 28.766 | 33.492 | 31.177 | 8.38 |
Análisis modal de placa anular
Exposición del problema: un conjunto de tres placas anulares tiene un soporte cilíndrico (fijo en las direcciones tangencial, radial y axial) aplicado en la superficie cilíndrica del taladro. Determine las seis primeras frecuencias naturales.
Referencias: R. J. Blevins, Formula for Natural Frequency and Mode Shape, Van Nostrand Reinhold Company Inc., 1979, Table 11-2, Case 4, p. 247
Propiedades del material | Propiedades geométricas |
|---|---|
Módulo de Young E = 2.9008e7 psi Coeficiente de Poisson ν = 0.3 Densidad ⍴ = 0.28383 lb/in^3 | Diámetro interno de placa interna = 20 in Diámetro interno de placa central = 28 in Diámetro interno de placa externa = 34 in Diámetro externo de placa externa = 40 in Espesor de todas las placas = 1 in |
Comparación del resultado: barra corredera de calidad de simulación en la posición por defecto
Resultados | Destino | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Error porcentual |
|---|---|---|---|---|---|
Modo de frecuencia 1 (Hz) | 310.9 | 310.92 | 308.18 | 310.88 | 0.01 |
Modo de frecuencia 2 (Hz) | 318.1 | 316.37 | 313.52 | 316.30 | 0.57 |
Modo de frecuencia 3 (Hz) | 318.1 | 316.50 | 313.58 | 316.31 | 0.56 |
Modo de frecuencia 4 (Hz) | 351.6 | 347.80 | 344.19 | 347.09 | 1.28 |
Modo de frecuencia 5 (Hz) | 351.6 | 347.94 | 344.61 | 347.64 | 1.13 |
Modo de frecuencia 6 (Hz) | 442.4 | 436.54 | 432.13 | 435.41 | 1.58 |
Comparación de resultados para Creo Ansys Simulation (resolución de malla por defecto)
Resultados | Destino | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Error porcentual |
|---|---|---|---|---|
Modo de frecuencia 1 (Hz) | 310.9 | 311.25 | 311.56 | 0.21 |
Modo de frecuencia 2 (Hz) | 318.1 | 316.70 | 316.94 | 0.37 |
Modo de frecuencia 3 (Hz) | 318.1 | 316.74 | 317.07 | 0.32 |
Modo de frecuencia 4 (Hz) | 351.6 | 347.85 | 348.07 | 1.01 |
Modo de frecuencia 5 (Hz) | 351.6 | 347.90 | 348.17 | 0.98 |
Modo de frecuencia 6 (Hz) | 442.4 | 435.96 | 436.17 | 1.41 |
Análisis modal de una placa rectangular
Exposición del problema: examine una placa rectangular con soportes fijos en la que las cotas de la placa son longitud = 6 in, ancho = 4 in y espesor = 0.063 in. Determine la frecuencia natural y la forma de modo.
Referencia: R. Blevins, Formula for Natural Frequency and Mode Shape, Van Nostrand Reinhold Company Inc., 1979, Table 11-6
Propiedades del material | Propiedades geométricas |
|---|---|
Módulo de Young E = 1.0e7 psi Coeficiente de Poisson ν = 0.33 Densidad ⍴ = 0.1 lbm/in^3 | Longitud = 6 in Ancho = 4 in Espesor = 0.063 in |
Comparación del resultado: barra corredera de calidad de simulación en la posición por defecto
Resultados | Destino | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Error porcentual |
|---|---|---|---|---|---|
Modo de frecuencia 1 (Hz) | 1016 | 1019.35 | 1016.5 | 1016.44 | 0.04 |
Comparación de resultados para Creo Ansys Simulation (resolución de malla por defecto)
Resultados | Destino | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Error porcentual |
|---|---|---|---|---|
Modo de frecuencia 1 (Hz) | 1016 | 1024.4 | 1024.43 | 0.83 |