Caso 01 — Barra axial bajo cargas concentradas
Este caso de verificación examina el desplazamiento axial de una barra de acero prismática sometida a múltiples fuerzas axiales concentradas. Los resultados obtenidos con RodX se verifican contra soluciones analíticas.
Descripción
Una barra de acero de 50 mm de diámetro está sometida a la carga axial mostrada en la figura. La barra está empotrada en el punto A y cargada por fuerzas concentradas aplicadas en los nodos B, C y D a lo largo de su longitud.
Determinar:
- El desplazamiento axial en el punto D
- El desplazamiento del punto B relativo al punto C
Esquema estructural
Geometría, condiciones de borde y aplicaciones de carga utilizadas en el modelo de verificación.
Parámetros del modelo
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Tipo de elemento | Beam element |
| Material | Steel |
| Módulo de Young | 2.0 × 10⁸ kN/m² |
| Diámetro | 0.05 m |
| Condiciones de borde | Fixed at point A |
| Cargas | Concentrated axial forces |
Resultados numéricos
Desplazamientos
Fuerza axial
Resultados de tabla de RodX
Comparación
| Nodo | Solución analítica | RodX |
|---|---|---|
| Δx(D) | -0.0891 | -0.0891 |
| Δx(B-C) | -0.0764 | -0.0764 |
Los resultados numéricos obtenidos con RodX están en concordancia con la solución analítica.
Referencia
- Hibbeler, R. C. Mechanics of Materials, 10th Edition (SI Units), Pearson Education, 2017, Example 4.1, p. 147.