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 Explore | Creo Simulation Live | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 17.8 | 17.88 | 17.77 | 17.77 | 0,18 |
Frequência do modo 3 (Hz) | 111.5 | 110.03 | 107.69 | 107.69 | 3.41 |
Frequência do modo 6 (Hz) | 312.1 | 320.22 | 287.35 | 287.35 | 7.93 |
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (malha default)
Resultados | Alvo | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 17.8 | 17.76 | 17.76 | 0.22 |
Frequência do modo 3 (Hz) | 111.5 | 107.65 | 107.65 | 3.45 |
Frequência do modo 6 (Hz) | 312.1 | 287.26 | 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 pol.2, 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 Explore | Creo Simulation Live | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 28.766 | 28.67 | 30.934 | 29.416 | 2.26 |
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (malha default)
Resultados | Alvo | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 28.766 | 33.492 | 31.177 | 8.38 |
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 Explore | Creo Simulation Live | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 310.9 | 310.92 | 308 | 308.26 | 0.84 |
Frequência do modo 2 (Hz) | 318.1 | 316.37 | 313 | 313.62 | 1.40 |
Frequência do modo 3 (Hz) | 318.1 | 316.50 | 313 | 313.63 | 1.41 |
Frequência do modo 4 (Hz) | 351.6 | 347.80 | 344 | 344.29 | 2.08 |
Frequência do modo 5 (Hz) | 351.6 | 347.94 | 345 | 344.73 | 1.95 |
Frequência do modo 6 (Hz) | 442.4 | 436.54 | 432 | 432.34 | 2.27 |
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (resolução da malha default)
Resultados | Alvo | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 310.9 | 311 | 311.56 | 0.21 |
Frequência do modo 2 (Hz) | 318.1 | 317 | 316.94 | 0.37 |
Frequência do modo 3 (Hz) | 318.1 | 317 | 317.07 | 0.32 |
Frequência do modo 4 (Hz) | 351.6 | 348 | 348.07 | 1.01 |
Frequência do modo 5 (Hz) | 351.6 | 348 | 348.17 | 0,98 |
Frequência do modo 6 (Hz) | 442.4 | 436 | 436.17 | 1.41 |
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 Explore | Creo Simulation Live | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 1016 | 1019.35 | 1016.5 | 1016.35 | 0.03 |
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (resolução da malha default)
Resultados | Alvo | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Porcentagem de erro |
|---|---|---|---|---|
Frequência do modo 1 (Hz) | 1016 | 1024.4 | 1024.43 | 0.83 |