Casi di benchmark - Creo Simulation Live
I seguenti casi di benchmark confrontano i risultati di problemi specifici per ANSYS Discovery Live e Creo Simulation Live. Tutti i casi di benchmark vengono eseguiti in un computer con una scheda grafica NVIDIA Quadro P4000.
Analisi modale di un braccio robotico
Enunciato del problema: si consideri l'assieme di un braccio robotico in acciaio con una base fissa. Calcolare le prime tre frequenze naturali e le forme modali dell'assieme.
Proprietà del materiale | Condizioni al limite |
Modulo di Young E = 2e11 Pa Coefficiente di Poisson ν = 0.3 | Supporto fisso |
Risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima
Risultati | ANSYS Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
Frequenza modo 1, Hz | 18.4 | 18.4 | 0.0 |
Frequenza modo 2, Hz | 24.2 | 24.2 | 0.0 |
Frequenza modo 3, Hz | 35.5 | 35.4 | 0.3 |
Il grafico seguente mostra la convergenza del modo 1 rispetto al valore del dispositivo di scorrimento della qualità della simulazione (precisione):
Risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default
Risultati | ANSYS Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
Frequenza modo 1, Hz | 20.3 | 20.3 | 0.0 |
Frequenza modo 2, Hz | 25.7 | 25.7 | 0.0 |
Frequenza modo 3, Hz | 39.1 | 39.1 | 0.0 |
Analisi modale di una scheda a circuito stampato
Enunciato del problema: si consideri l'assieme di una scheda a circuito stampato con supporti fissi. Il materiale utilizzato per la scheda PCB è l'FR4 e si presume che tutti gli altri componenti abbiano le proprietà della resina epossidica. Calcolare le prime tre frequenze naturali e le forme modali dell'assieme della scheda a circuito stampato.
Proprietà del materiale | Condizioni al limite |
FR4 Modulo di Young E = 1.1e10 Pa Densità ⍴= 1900 kg/m3 Coefficiente di Poisson ν = 0.28 Resina epossidica Modulo di Young E = 1.1e9 Pa Densità ⍴= 950 kg/m Coefficiente di Poisson ν = 0.42 | Supporto fisso su cinque fori di supporto, come illustrato nella figura sottostante. |
Confronto dei risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima
Risultati | ANSYS Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
Frequenza modo 1, Hz | 301.7 | 302 | 0.10 |
Frequenza modo 2, Hz | 618.1 | 618 | 0.02 |
Frequenza modo 3, Hz | 824 | 825 | 0.12 |
Il grafico seguente mostra la convergenza del modo 1 rispetto alla dimensione della risoluzione:
Confronto dei risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default
Risultati | ANSYS Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
Frequenza modo 1, Hz | 335.5 | 334.8 | 0.20 |
Frequenza modo 2, Hz | 688.3 | 688.3 | 0.00 |
Frequenza modo 3, Hz | 918.3 | 916.9 | 0.15 |
Carico statico di una staffa
Enunciato del problema: si consideri il carico statico di una staffa in alluminio. Il carico è costituito da un carico applicato di 200 N e due supporti fissi. Calcolare lo spostamento massimo della punta e la sollecitazione equivalente massima nella sfinestratura posteriore della parte come funzione della posizione del dispositivo di scorrimento della precisione in Discovery Live e Creo Simulation Live.
Proprietà del materiale | Condizioni al limite | Carico |
Modulo di Young E = 7.1 E10 Pa Densità ⍴= 1900 kg/m3 Coefficiente di Poisson ν = 0.33 | Due supporti fissi come illustrato nella figura precedente | 200 N come indicato nella figura precedente |
Risultati - Spostamento della punta con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima.
Posizione dispositivo di scorrimento precisione (percentuale) | Spostamento-m ANSYS Discovery Live | Spostamento-m Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
0 | 1.138E-04 | 1.034E-04 | 10.017 |
25 | 1.104E-04 | 1.060E-04 | 4.150 |
50 | 1.101E-04 | 1.051E-04 | 4.778 |
75 | 1.103E-04 | 1.072E-04 | 2.881 |
100 | 1.102E-04 | 1.074E-04 | 2.618 |
Di seguito è visualizzato un grafico dello spostamento massimo della punta con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione in posizioni diverse:
Risultati - Sollecitazione equivalente nella sfinestratura posteriore con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione in posizione diversa.
Posizione dispositivo di scorrimento precisione (percentuale) | Sollecitazione in MPa ANSYS Discovery Live | Sollecitazione in MPa Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
0 | 13.44 | 15.18 | 11.454 |
25 | 17.06 | 16.61 | 2.727 |
50 | 17.93 | 17.03 | 5.305 |
75 | 19.12 | 19.04 | 0.434 |
100 | 18.25 | 18.58 | 1.763 |
Di seguito è visualizzato un grafico della sollecitazione equivalente nella sfinestratura posteriore con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione in posizioni diverse:
Carico statico dell'assieme di un bilanciere
Enunciato del problema: si consideri il carico statico dell'assieme di un bilanciere con raggi di raccordo variabili. Il carico è costituito da un carico applicato di 600 N, un vincolo senza attrito e un supporto fisso. Calcolare la sollecitazione equivalente massima.
Condizioni al limite | Carico |
1 - Vincolo senza attrito 2 - Supporto fisso | 600 N come indicato nella figura precedente |
Risultati della sollecitazione equivalente massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima:
Sollecitazione in MPa ANSYS Discovery Live | Sollecitazione in MPa Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
132.24 | 127.46 | 3.61 |
Trasferimento di calore nell'assieme di un package/dissipatore
Enunciato del problema: si consideri il trasferimento di calore a regime di un dissipatore in alluminio, strato di interfaccia termica e assieme di package. Il package genera 5 watt di potenza e le superfici esterne del dissipatore presentano una condizione al limite di convezione con un coefficiente di trasferimento di calore di 5 W/m^2 gradi C e una temperatura media ponderata del fluido di 20 gradi C. Calcolare la temperatura massima nel dissipatore di alluminio e la temperatura massima nell'assieme per una condizione a regime.
Proprietà del materiale | Condizioni al limite |
Alluminio, K = 148.62 W/m gradi C TIM, K = 24 W/m gradi C Package, K = 2 W/m gradi C | Flusso di calore del package = 5 W Coefficiente di trasferimento di calore = 5 W/m^2 gradi C Temperatura media ponderata del fluido = 20 gradi C |
Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default.
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Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default. | Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default. |
Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default.
Risultati | ANSYS Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
Temperatura max dissipatore, C | 42.46 | 42.42 | 0.1 |
Temperatura massima, C | 58.01 | 57.97 | 0.07 |
Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima.
Risultati | ANSYS Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
Temperatura max dissipatore, C | 41.34 | 41.29 | 0.13 |
Temperatura massima, C | 54.73 | 54.67 | 0.1 |