基準案例
下列基準案例比較了 Ansys Discovery Explore 與 Creo Simulation Live 之特定問題的結果。在配有 NVIDIA Quadro RTX4000 圖形卡的電腦上執行 Creo Simulation Live 的所有基準案例。
針對每個案例，第二個表格會比較 Ansys Discovery Refine 與 Creo Ansys Simulation 之這些問題的結果。
自動機械臂的模態分析
問題說明：考慮帶有固定基座的鋼制自動機械臂組件。計算組件的前三個自然頻率與模式形狀。
材料內容 | 邊界條件 |
|---|---|
楊氏模數 E = 2e11 Pa 普松比率 ν = 0.3 | 固定支撐 |
結果 - 模擬品質滑塊位於最大位置處
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 百分比差異 |
|---|---|---|---|
模式 1 頻率，Hz | 17.41 | 18.18 | 4.47 |
模式 2 頻率，Hz | 21.43 | 23.87 | 11.37 |
模式 3 頻率，Hz | 31.60 | 34.55 | 9.34 |
以下圖形是模式 1 的收斂度與模擬品質滑塊值 (逼真度) 之比較：
結果 - 模擬品質滑塊位於預設位置處
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 百分比差異 |
|---|---|---|---|
模式 1 頻率，Hz | 15.70 | 19.18 | 22.14 |
模式 2 頻率，Hz | 21.39 | 24.41 | 14.10 |
模式 3 頻率，Hz | 30.47 | 37.03 | 21.53 |
Creo Ansys Simulation 的結果比較 (最高網格解析度)
結果 | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 百分比誤差 |
|---|---|---|---|
模式 1 頻率，Hz | 17.67 | 15.66 | 11.36 |
模式 2 頻率，Hz | 21.78 | 21.12 | 3.05 |
模式 3 頻率，Hz | 32.72 | 30.21 | 7.66 |
印刷電路板的模態分析
問題說明：考慮帶有固定支撐的印刷電路板組件。印刷電路板由 FR4 組成，並且所有其他元件都假設為具有環氧樹脂的屬性。計算印刷電路板組件的前三個自然頻率與模式形狀。
材料內容 | 邊界條件 |
|---|---|
FR4 楊氏模數 E = 1.1e10 Pa 密度 ⍴= 1900 kg/m3 普松比率 ν = 0.28 環氧樹脂 楊氏模數 E = 1.1e9 Pa 密度 ⍴ = 950 kg/m 普松比率 ν = 0.42 | 如下圖所示，固定支撐靠五個支撐孔支援。 |
結果比較 - 模擬品質滑塊位於最大位置處
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 百分比差異 |
|---|---|---|---|
模式 1 頻率，Hz | 290.94 | 306.50 | 5.35 |
模式 2 頻率，Hz | 593.83 | 638.74 | 7.56 |
模式 3 頻率，Hz | 793.36 | 857.59 | 8.10 |
下圖顯示了模式 1 的收斂度與解析度大小
結果比較 - 模擬品質滑塊位於預設位置處
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 百分比差異 |
|---|---|---|---|
模式 1 頻率，Hz | 288.36 | 321.60 | 11.53 |
模式 2 頻率，Hz | 591.87 | 680.60 | 14.99 |
模式 3 頻率，Hz | 788.03 | 909.00 | 15.35 |
托架的靜態負載
問題說明：考慮鋁托架的靜態負載。負載由所施加的 200 N 的負載與兩個固定支撐組成。根據 Ansys Discovery Explore 和 Creo Simulation Live 中「保真度」滑塊的位置函數計算零件後部切除中的最大尖端位移和最大等效應力。
材料內容 | 邊界條件 | 負載 |
|---|---|---|
楊氏模數 E = 7.1 E10 Pa 密度 D= 1900 kg/m3 普松比率 ν = 0.33 | 兩個固定支撐，如上圖所示 | 200N，如上圖所示。 |
結果 - 模擬品質滑塊位於最大位置處時的尖端位移。
逼真度滑塊位置 (百分比) | 位移 - m Ansys Discovery Explore | 位移 - m Creo Simulation Live | 百分比差異 |
|---|---|---|---|
0 | 1.1168E-04 | 1.1027E-04 | 1.265 |
25 | 1.1048E-04 | 1.1044E-04 | 0.038 |
50 | 1.1040E-04 | 1.1021E-04 | 0.169 |
75 | 1.1029E-04 | 1.1024E-04 | 0.044 |
100 | 1.1026E-04 | 1.1023E-04 | 0.029 |
下圖顯示了模擬品質滑塊位於不同位置處時的最大尖端位移
結果 - 模擬品質滑塊位於不同位置處時後部切除中的等效應力。
逼真度滑塊位置 (百分比) | 應力，MPa Ansys Discovery Explore | 應力，MPa Creo Simulation Live | 百分比差異 |
|---|---|---|---|
5 | 16.88 | 17.94 | 6.31 |
25 | 17.99 | 17.91 | 0.49 |
50 | 18.17 | 18.55 | 2.13 |
75 | 17.81 | 18.00 | 1.08 |
100 | 19.07 | 19.10 | 0.15 |
下圖顯示了模擬品質滑塊位於不同位置處時后部切除中的等效應力
Creo Ansys Simulation 的結果比較 (最高網格解析度)
結果 | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 百分比誤差 |
|---|---|---|---|
最大位移，m | 1.1009E-04 | 1.1012E-04 | 0.02 |
最大等效應力，MPa | 18.208 | 18.277 | 0.38 |
搖臂組件的靜態負載
問題說明：考慮具有可變圓角半徑之搖臂組件的靜態負載。負載包括所施加的 600 N 的負載、無摩擦條件約束和固定支撐。計算最大等效應力。
邊界條件 | 負載 |
|---|---|
1 - 無摩擦條件約束 2 - 固定支撐 | 600N，如圖所示 |
模擬品質滑塊位於最大位置處時最大等效應力的結果
應力，MPa Ansys Discovery Explore | 應力，MPa Creo Simulation Live | 百分比差異 |
|---|---|---|
127.60 | 128.47 | 0.68 |
Creo Ansys Simulation 的結果比較 (最高網格解析度)
應力 MPa - Ansys Discovery Refine | 應力，MPa - Creo Ansys Simulation | 百分比誤差 |
|---|---|---|
124.86 | 126.83 | 1.58 |
封裝/散熱片組件中的熱傳遞
問題說明：考慮鋁散熱片、熱介面圖層與封裝組件的穩態熱傳遞。封裝產生 5 瓦特功率，散熱片外側曲面符合對流邊界條件，熱傳係數為 5 W/m^2 ℃，流體容積溫度為 20 ℃。計算穩態條件下鋁散熱片中的最高溫度與組件中的最高溫度。
材料內容 | 邊界條件 |
|---|---|
鋁，K = 148.62 W/m ℃ TIM，K = 24 W/m ℃ 封裝，K = 2 W/m ℃ | 封裝熱流 = 5 W 熱傳係數 = 5 W/m ^2 ℃ 流體容積溫度 = 20 ℃ |
結果 - 模擬品質滑塊位於預設位置處時的最高溫度
 |  |
結果 - 模擬品質滑塊位於預設位置處時的最高溫度 | 結果 - 模擬品質滑塊位於預設位置處時的最高溫度 |
結果 - 模擬品質滑塊位於預設位置處時的最高溫度
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 百分比差異 |
|---|---|---|---|
散熱片最高溫度，C | 42.517 | 42.532 | 0.03 |
最高溫度，C | 57.257 | 51.427 | 10.18 |
結果 - 模擬品質滑塊位於最大位置處時的最高溫度
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 百分比差異 |
|---|---|---|---|
散熱片最高溫度，C | 42.561 | 42.574 | 0.03 |
最高溫度，C | 56.150 | 50.927 | 9.30 |
Creo Ansys Simulation 的結果比較 (預設網格解析度)
結果 | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 百分比誤差 |
|---|---|---|---|
散熱片最高溫度，C | 42.574 | 42.576 | 0.01 |
最高溫度，C | 54.055 | 54.007 | 0.09 |