项目介绍
光盘 (CD) 的旋转速度为 10 000 rpm。 因此,它受到离心力。 该问题采用四分之一模型建模。 计算内径和外径的切向应力 σt以及外径的径向挠度 ur 。
材料 | 聚碳酸酯 | 弹性模量 | E | 850.000 | MPa |
泊松比 | ν | 0.300 | - | ||
密度 | ρ | 1190.000 | kg/m3 | ||
几何尺寸 | 内弧半径 | r1 | 7.500 | 毫米 | |
外部半径 | r·2 | 60.000 | 毫米 | ||
厚度 | t | 1.200 | 毫米 | ||
荷载 | 转动 | ω | 1047.200 | rad/s |
解析解
旋转薄盘上的切向应力 σt和径向应力 σr定义如下:
C1, C2 | 基于边界条件的实常数 |
C1, C2 | 基于边界条件的实常数 |
式中,C1和 C2是实常数,可由用户对构件内径和外径的边界条件为零的径向应力 σr计算得出。 外半径的径向挠度可以根据胡克定律计算。
RFEM 设置
- 在 RFEM 5.06 和 RFEM 6.06 中建模
- 单元尺寸 lFE = 1.000 mm
- 使用各向同性线弹性材料模型
- 使用 Kirchhoff 板弯曲理论
结果
数量 | 解析解 | RFEM 6 | 比值 | RFEM 5 | 比值 |
σt (r1 ) [Nmm-2 ] | 3.889 | 3.891 | 1.001 | 3.891 | 1.001 |
σt (r2 ) [Nmm-2 ] | 0.883 | 0.882 | 0.999 | 0.882 | 0.999 |
ur (r2 ) [mm] | 0.0623 | 0.0623 | 1.000 | 0.0623 | 1.000 |