Verifikationsfälle für Creo Simulation Live

Verifikationsfälle für Creo Simulation Live – Statische Strukturanalysen

Rechteckige Platte mit kreisförmiger Bohrung unter Zugbeanspruchung

Problemstellung: Eine rechteckige Platte mit einer kreisförmigen Bohrung wird entlang einer der Endflächen fixiert und es wird eine Zug- und Drucklast auf die gegenüberliegende Seite aufgebracht. Ermitteln Sie die maximale Normalenspannung in X-Richtung auf den zylindrischen Flächen der Bohrung.

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

Materialeigenschaften	Geometrische Eigenschaften	Last
Elastizitätsmodul E = 1000 Pa Querkontraktionszahl ν = 0.0	Länge = 15 m Breite = 5 m Dicke = 1 m Bohrungsradius = 0.5 m	Druck = -100 Pa

Ergebnisvergleich – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition

Ergebnisse	Ziel	Creo Simulate	ANSYS Discovery Live	Creo Simulation Live	Prozentualer Fehler
Maximale Normalenspannung X (Pa)	312.5	313.272	296.5	283.7	9.22

Ergebnisvergleich – Schieberegler für Simulationsqualität auf Maximum

Ergebnisse	Ziel	Creo Simulate	ANSYS Discovery Live	Creo Simulation Live	Prozentualer Fehler
Maximale Normalenspannung X (Pa)	312.5	313.272	337.8	313.6	0.36

Problemstellung: Ein abgesetzter Schaft mit einer auf dem kleineren Querschnitt des Schafts aufgebrachten Axiallast von 1000 psi. Berechnen Sie die Spannungskonzentration basierend auf dem Radius für die Verrundung bei diesem Schritt, wie nachfolgend gezeigt:

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

Materialeigenschaften	Geometrische Eigenschaften	Last
Elastizitätsmodul E = 2.9008e7 psi Querkontraktionszahl ν = 0.3	D = 8 in h = 3 in r = 1 in	Druck = -1000 psi

Ergebnisvergleich – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition

Ergebnisse	Ziel	Creo Simulate	ANSYS Discovery Live	Creo Simulation Live	Prozentualer Fehler
Maximale Normalenspannung Y (psi)	1376	1422.63	1497.7	1500	9.01

Problemstellung: Eine konische Stange aus Aluminiumlegierung mit einem quadratischen Querschnitt und der Länge L wird von einer Decke abgehängt. Eine Axiallast F wird am freien Ende der Stange aufgebracht. Bestimmen Sie die maximale axiale Auslenkung d der Stange sowie die Axialspannung σy auf halber Länge (Y = L/2).

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

Materialeigenschaften	Geometrische Eigenschaften	Last
Elastizitätsmodul E = 10.4e6 psi Querkontraktionszahl ν = 0.3	L = 10 in d = 2 in	F = 10000 lbf

Ergebnisvergleich – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition

Ergebnisse	Ziel	Creo Simulate	ANSYS Discovery Live	Creo Simulation Live	Prozentualer Fehler
Direktionale Verformung Y (in)	0.0048077	0.0048156	0.004807	0.004807	0.015
Normalenspannung Y bei L/2 (psi)	4444	4439.45	4432	4430	0.31

Problemstellung: Eine kreisförmige Platte mit festen Kanten unter einer gleichmäßig verteilten Drucklast. Ermitteln Sie die maximale Auslenkung in der Mitte der Platte.

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

Materialeigenschaften	Geometrische Eigenschaften	Last
Elastizitätsmodul E = 30e6 psi Querkontraktionszahl ν = 0.3	Durchmesser = 30 in Dicke = 0.25 in	P = 3 psi

Ergebnisse – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition

Ergebnisvergleich – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Maximalposition für eine M2000-Grafikkarte

Ergebnisse	Ziel	Creo Simulate	ANSYS Discovery Live	Creo Simulation Live	Prozentualer Fehler
Ablenkung in der Mitte der Platte in Inches.	0.0553	0.0549	0.0515	0.0515	6.87

Ergebnisvergleich – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Maximalposition für eine P4000-Grafikkarte

Ergebnisse	Ziel	Creo Simulate	ANSYS Discovery Live	Creo Simulation Live	Prozentualer Fehler
Ablenkung in der Mitte der Platte (in)	0.0553	0.0549	0.0534	0.0534	3.43