Casos de verificação — Análises estruturais estáticas

Simulação > Guia de verificação — Creo Simulation Live e Creo Ansys Simulation > Casos de verificação — Análises estruturais estáticas

Placa retangular com furo circular sujeita a carga de tração

Enunciado de problema: Uma placa retangular com um furo circular é fixa ao longo de uma das faces de extremidade e uma carga de pressão de tração é aplicada à face oposta. Encontre a tensão normal máxima na direção X nas superfícies cilíndricas do furo.

Referências:

J. E. Shigley, Mechanical Engineering Design, McGraw-Hill, 1st Edition, 1986, Table A-23, Figure A-23-1, pg. 673

Propriedades de materiais	Propriedades geométricas	Carregando
Módulo de Young E = 1000 Pa Coeficiente de Poisson ν = 0.0	Comprimento = 15 m Largura = 5 m Espessura = 1 m Raio do furo = 0.5 m	Pressão = -100 Pa

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
Tensão normal máxima X (Pa)	312.5	313.272	319	312.5	0

Comparação de resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição máxima

Resultados	Alvo	Creo Simulate	Ansys Discovery Explore	Creo Simulation Live	Porcentagem de erro
Tensão normal máxima X (Pa)	312.5	313.272	319.34	325.82	4.26

Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation

(Resolução da malha default com tamanho de face = 0.15 m em superfície de furo e usando o método de função de tamanho de curvatura e proximidade)

Resultados	Alvo	Ansys Discovery Refine	Creo Ansys Simulation	Porcentagem de erro
Tensão normal máxima X (Pa)	312.5	324	323.74	3.60

Haste escalonada sob tensão axial

Enunciado de problema: Considere uma haste escalonada sob uma carga axial de 1000 psi aplicada a sua menor seção cruzada e compute a concentração de tensão com base no raio de filete no passo, conforme exibido abaixo:

Referências:Roark’s Formulas for Stress and Strain, Warren C. Young and Richard G. Budynas,2002

Propriedades de materiais	Propriedades geométricas	Carregando
Módulo de Young E = 2.9008e7 psi Coeficiente de Poisson ν = 0.3	D = 8 pol. h = 3 pol. r = 1 pol.	Pressão = -1000 psi

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
Tensão normal máxima Y (psi)	1376	1422.63	1490	1479.57	7.53

Comparação de resultados para o Ansys Discovery Refine e o Creo Ansys Simulation (resolução da malha mais alta)

Resultados	Alvo	Ansys Discovery Refine	Creo Ansys Simulation	Porcentagem de erro
Tensão normal máxima Y (psi)	1376	1380	1415.48	2.87

Alongamento de uma barra sólida

Enunciado de problema: Uma barra cônica de liga de alumínio com seção cruzada quadrada e comprimento L é suspensa no teto. Uma carga axial F é aplicada à extremidade livre da barra. Determine a deflexão axial máxima d na barra e a tensão axial σy na metade do comprimento (Y = L/2).

Referências: C. O. Harris, Introduction to Stress Analysis, The Macmillan Co., New York, NY, 1959,pg. 237, problem 4

Propriedades de materiais	Propriedades geométricas	Carregando
Módulo de Young E = 10.4e6 psi Coeficiente de Poisson ν = 0.3	L = 10 pol. d = 2 pol.	F = 10000 lbf

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
Deformação direcional Y (pol.)	0.0048077	0.0048156	0.00481	0.00481	0.05
Tensão normal Y em L/2 (psi)	4444	4439.45	4438.16	4410.53	0.75

Comparação de resultados para o Ansys Discovery Refine e o Creo Ansys Simulation (malha default)

Resultados	Alvo	Ansys Discovery Refine	Creo Ansys Simulation	Porcentagem de erro
Deformação direcional Y (pol.)	0.0048077	0.0048262	0.0048262	0.38
Tensão normal Y em L/2 (psi)	4444	4424.4	4425.29	0.42

Placa circular sob pressão uniforme

Enunciado de problema: Considere uma placa circular com arestas fixas sob uma carga de pressão distribuída de modo uniforme. Localize a deflexão máxima no centro da placa.

Referências: R. J. Roark, W. C. Young,Formulas for Stress and Strain, McGraw-Hill Book Co., Inc.,New York, NY, 1975, Table 24.

Propriedades de materiais	Propriedades geométricas	Carregando
Módulo de Young E= 30e6 psi Coeficiente de Poisson ν = 0.3	Diâmetro = 30 pol. Espessura = 0.25 pol.	P = 3 psi

Resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição default

Comparação de resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição máxima para uma placa gráfica RTX4000

Resultados	Alvo	Creo Simulate	Ansys Discovery Explore	Creo Simulation Live	Porcentagem de erro
Deflexão no centro de placa, pol.	0.0553	0.0549	0.0552	0.0551	0.31

Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (resolução da malha mais alta)

Resultados	Alvo	Ansys Discovery Refine	Creo Ansys Simulation	Porcentagem de erro
Deflexão no centro de placa, (pol.)	0.0553	0.0551	0.0550	0.47

Isto foi útil?