Casi di benchmark
I casi di benchmark riportati di seguito confrontano i risultati di problemi specifici per Ansys Discovery Explore e Creo Simulation Live. Tutti i casi di benchmark per Creo Simulation Live vengono eseguiti in un computer con una scheda grafica NVIDIA Quadro RTX4000.
Per ciascun caso, una seconda tabella confronta i risultati di questi problemi per Ansys Discovery Refine e Creo Ansys Simulation.
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 Explore | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 17.5 | 15.39 | 13.71 |
Frequenza modo 2, Hz | 21.4 | 20.71 | 3.33 |
Frequenza modo 3, Hz | 31.7 | 29.12 | 8.86 |
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 Explore | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 15.7 | 15.54 | 1.03 |
Frequenza modo 2, Hz | 21.4 | 20.86 | 2.59 |
Frequenza modo 3, Hz | 30.4 | 29.31 | 3.72 |
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh più alta)
Risultati | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 17.67 | 15.66 | 11.36 |
Frequenza modo 2, Hz | 21.78 | 21.11 | 3.17 |
Frequenza modo 3, Hz | 32.72 | 30.15 | 8.52 |
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 Explore | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 289 | 286.51 | 0.87 |
Frequenza modo 2, Hz | 589 | 586.91 | 0.36 |
Frequenza modo 3, Hz | 785 | 782.25 | 0.35 |
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 Explore | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 286 | 285.39 | 2.14 |
Frequenza modo 2, Hz | 585 | 585.45 | 0.08 |
Frequenza modo 3, Hz | 778 | 777.60 | 0.05 |
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 massima equivalente nella sfinestratura posteriore della parte come funzione della posizione del dispositivo di scorrimento della precisione in Ansys Discovery Explore e Creo Simulation Live.
Proprietà del materiale | Condizioni al limite | Carico |
|---|---|---|
Modulo di Young E = 7.1 E10 Pa Densità D = 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 Explore | Spostamento-m Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
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 |
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 Explore | Sollecitazione in MPa Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
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 |
Di seguito è visualizzato un grafico della sollecitazione equivalente nella sfinestratura posteriore con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione in posizioni diverse:
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh più alta)
Risultati | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|
Spostamento massimo, m | 1.10E-04 | 1.1015E-04 | 0.14 |
Sollecitazione massima equivalente, MPa | 18.5 | 18.277 | 1.2 |
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 massima equivalente.
Condizioni al limite | Carico |
|---|---|
1 - Vincolo senza attrito 2 - Supporto fisso | 600 N come indicato nella figura precedente |
Risultati della sollecitazione massima equivalente con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima:
Sollecitazione in MPa Ansys Discovery Explore | Sollecitazione in MPa Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|
130 | 128.91 | 0.84 |
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh più alta)
Sollecitazione in MPa - Ansys Discovery Refine | Sollecitazione in MPa Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|
125.0 | 125.75 | 0.59 |
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.
 |  |
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 Explore | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Temperatura max dissipatore, C | 43.1 | 42.532 | 1.33 |
Temperatura massima, C | 54.0 | 51.427 | 5.00 |
Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima.
Risultati | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Temperatura max dissipatore, C | 43.0 | 42.998 | 0.00 |
Temperatura massima, C | 54.1 | 54.069 | 0.06 |
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh di default)
Risultati | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|
Temperatura max dissipatore, C | 42.574 | 42.576 | 0.01 |
Temperatura massima, C | 54.055 | 54.015 | 0.07 |