基准案例
以下基准案例比较了 Ansys Discovery Explore 和 Creo Simulation Live 的特定问题的结果。所有 Creo Simulation Live 基准案例都在配置了 NVIDIA Quadro RTX4000 显卡的计算机上运行。
对于每种情况下，都会有另一个表格比较 Ansys Discovery Refine 和 Creo Ansys Simulation 的这些问题的结果。
机器手臂的模态分析
问题说明：考虑一个具有固定基座的钢质机器手臂装配。计算该装配的前三个固有频率和模式形状。
材料属性 | 边界条件 |
|---|---|
杨氏模量 E = 2e11 帕 泊松比 ν = 0.3 | 固定支撑 |
结果 - 仿真质量滑块处于最大位置
结果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 17.5 | 15.39 | 13.71 |
模式 2 频率 (Hz) | 21.4 | 20.71 | 3.33 |
模式 3 频率 (Hz) | 31.7 | 29.12 | 8.86 |
下列图形为模式 1 收敛与仿真质量滑块值 (保真度) 的对照：
结果 - 仿真质量滑块处于默认位置
结果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 15.7 | 15.54 | 1.03 |
模式 2 频率 (Hz) | 21.4 | 20.86 | 2.59 |
模式 3 频率 (Hz) | 30.4 | 29.31 | 3.72 |
Creo Ansys Simulation 结果比较（最高网格分辨率）
结果 | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 17.67 | 15.66 | 11.36 |
模式 2 频率 (Hz) | 21.78 | 21.11 | 3.17 |
模式 3 频率 (Hz) | 32.72 | 30.15 | 8.52 |
印制电路板的模态分析
问题说明：考虑一个具有固定支撑的印刷电路板装配。PCB 由 FR4 制成，所有其他元件均假定具有环氧树脂的特性。计算印刷电路板装配的前三个固有频率和模式形状。
材料属性 | 边界条件 |
|---|---|
FR4 杨氏模量 E = 1.1e10 帕 密度 ⍴ = 1900 kg/m3 泊松比 ν = 0.28 环氧树脂 杨氏模量 E = 1.1e9 帕 密度 ⍴ = 950 kg/m3 泊松比 ν = 0.42 | 如下图所示，固定支撑靠五个支撑孔支持。 |
结果比较 - 仿真质量滑块在最大位置
结果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 289 | 286.51 | 0.87 |
模式 2 频率 (Hz) | 589 | 586.91 | 0.36 |
模式 3 频率 (Hz) | 785 | 782.25 | 0.35 |
下图显示模式 1 收敛与分辨率大小的对照
结果比较 - 仿真质量滑块在默认位置
结果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 286 | 285.39 | 2.14 |
模式 2 频率 (Hz) | 585 | 585.45 | 0.08 |
模式 3 频率 (Hz) | 778 | 777.60 | 0.05 |
支架的静态负载
问题说明：考虑铝制支架的静态负载。负载由一个 200 N 的应用载荷和两个固定支撑组成。计算零件后切口的最大尖端位移和最大等效应力，作为 Ansys Discovery Explore 和 Creo Simulation Live 中“保真度”(Fidelity) 滑块的位置函数。
材料属性 | 边界条件 | 负载 |
|---|---|---|
杨氏模量 E = 7.1e10 帕 密度 D = 1900 kg/m3 泊松比 ν = 0.33 | 两个固定支撑，如上图所示 | 200N，如上图中所示。 |
结果 - 尖端位移，仿真质量滑块在最大位置。
保真度滑块位置 (百分比) | 位移 - 米 Ansys Discovery Explore | 位移 - 米 Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
0 | 1.12E-04 | 1.1038E-04 | 1.44 |
25 | 1.11E-04 | 1.1052E-04 | 0.43 |
50 | 1.10E-04 | 1.1026E-04 | 0.24 |
75 | 1.10E-04 | 1.1028E-04 | 0.25 |
100 | 1.10E-04 | 1.1027E-04 | 0.024 |
下面是仿真质量滑块在不同位置时的最大尖端位移图
结果 - 仿真质量滑块在不同位置时，后切口中的等效应力。
保真度滑块位置 (百分比) | 应力 MPa Ansys Discovery Explore | 应力 MPa Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
5 | 16.1 | 17.23 | 6.56 |
25 | 18.1 | 18.13 | 0.17 |
50 | 18.5 | 18.46 | 0.22 |
75 | 18.4 | 18.46 | 0.33 |
100 | 18.7 | 18.53 | 0.92 |
下面是仿真质量滑块在不同位置时的后切口等效应力图
Creo Ansys Simulation 结果比较（最高网格分辨率）
结果 | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|
最大位移，米 | 1.10E-04 | 1.1015E-04 | 0.14 |
最大对等应力，MPa | 18.5 | 18.277 | 1.2 |
摇臂装配的静态负载
问题说明：考虑具有可变圆角半径的摇臂装配的静态负载。负载由一个 600 N 的应用载荷、无摩擦约束和一个固定支撑组成。计算最大等效应力。
边界条件 | 负载 |
|---|---|
1 - 无摩擦约束 2 - 固定支撑 | 600 N，如图所示 |
仿真质量滑块在最大位置时，最大等效应力的结果
应力 MPa Ansys Discovery Explore | 应力 MPa Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|
130 | 128.91 | 0.84 |
Creo Ansys Simulation 结果比较（最高网格分辨率）
应力 MPa - Ansys Discovery Refine | 应力 MPa - Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|
125.0 | 125.75 | 0.59 |
封装/散热器装配中的热传递
问题说明：考虑铝制散热器、热界面层和封装装配的稳态热传递。封装产生 5 瓦功率，散热器外表面具有对流边界条件，其传热系数为 5 W/m^2℃。流体体表温度为 20℃。计算稳态条件下铝制散热器的最高温度和装配的最高温度。
材料属性 | 边界条件 |
|---|---|
铝，K = 148.62 W/m℃ TIM, K = 24 W/m℃ 封装，K = 2 W/m℃ | 封装热流量 = 5 W 热传递系数 = 5 W/m^2℃ 流体体表温度 = 20℃ |
结果 - 仿真质量滑块在默认位置时的最高温度
 |  |
结果 - 仿真质量滑块在默认位置时的最高温度 | 结果 - 仿真质量滑块在默认位置时的最高温度 |
结果 - 仿真质量滑块在默认位置时的最高温度
结果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
散热器最高温度 (摄氏度) | 43.1 | 42.532 | 1.33 |
最高温度 (摄氏度) | 54.0 | 51.427 | 5.00 |
结果 - 仿真质量滑块在最大位置时的最高温度
结果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
散热器最高温度 (摄氏度) | 43.0 | 42.998 | 0.00 |
最高温度 (摄氏度) | 54.1 | 54.069 | 0.06 |
Creo Ansys Simulation 结果比较（默认网格分辨率）
结果 | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|
散热器最高温度 (摄氏度) | 42.574 | 42.576 | 0.01 |
最高温度 (摄氏度) | 54.055 | 54.015 | 0.07 |