Benchmark-Fälle
In den folgenden Benchmark-Fällen werden Ergebnisse bestimmter Probleme für Ansys Discovery Explore und Creo Simulation Live verglichen. Alle Benchmark-Fälle für Creo Simulation Live werden auf einem Rechner mit einer NVIDIA Quadro RTX4000-Grafikkarte ausgeführt.
Für jeden Fall vergleicht eine zweite Tabelle die Ergebnisse dieser Probleme für Ansys Discovery Refine und Creo Ansys Simulation.
Modalanalyse für einen Roboterarm
Problemstellung: Eine Baugruppe mit einem Roboterarm aus Stahl mit einer festen Basis. Berechnen Sie die ersten drei Eigenschwingungen und Eigenmodenformen für die Baugruppe.
Materialeigenschaften | Randbedingungen |
|---|---|
Elastizitätsmodul E = 2e11 Pa Querkontraktionszahl ν = 0.3 | Feste Halterung |
Ergebnisse – Schieberegler für Simulationsqualität auf Maximum
Ergebnisse | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Prozentuale Differenz |
|---|---|---|---|
Eigenfrequenz 1, Hz | 17.41 | 18.18 | 4.47 |
Eigenfrequenz 2, Hz | 21.43 | 23.87 | 11.37 |
Eigenfrequenz 3, Hz | 31.60 | 34.55 | 9.34 |
Der folgende Graph zeigt die Konvergenz für Eigenfrequenz 1 vs. Wert des Schiebereglers für die Simulationsqualität (Genauigkeit):
Ergebnisse – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
Ergebnisse | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Prozentuale Differenz |
|---|---|---|---|
Eigenfrequenz 1, Hz | 15.70 | 19.18 | 22.14 |
Eigenfrequenz 2, Hz | 21.39 | 24.41 | 14.10 |
Eigenfrequenz 3, Hz | 30.47 | 37.03 | 21.53 |
Ergebnisvergleich für Creo Ansys Simulation (höchste Netzauflösung)
Ergebnisse | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Prozentualer Fehler |
|---|---|---|---|
Eigenfrequenz 1, Hz | 17.67 | 15.66 | 11.36 |
Eigenfrequenz 2, Hz | 21.78 | 21.12 | 3.05 |
Eigenfrequenz 3, Hz | 32.72 | 30.21 | 7.66 |
Modalanalyse für eine Leiterplatte
Problemstellung: Eine Leiterplatten-Baugruppe mit fester Halterung. Die Leiterplatte besteht aus FR4 und alle anderen Komponenten haben die Eigenschaften von Epoxid. Berechnen Sie die ersten drei Eigenschwingungen und Eigenmodenformen für die Leiterplatten-Baugruppe.
Materialeigenschaften | Randbedingungen |
|---|---|
FR4 Elastizitätsmodul E = 1.1e10 Pa Dichte ⍴ = 1900 kg/m3 Querkontraktionszahl ν = 0.28 Epoxid Elastizitätsmodul E = 1.1e9 Pa Dichte ⍴ = 950 kg/m Querkontraktionszahl ν = 0.42 | Feste Halterung in fünf Stützbohrungen wie in der Abbildung unten dargestellt. |
Ergebnisvergleich – Schieberegler für Simulationsqualität auf Maximum
Ergebnisse | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Prozentuale Differenz |
|---|---|---|---|
Eigenfrequenz 1, Hz | 290.94 | 306.50 | 5.35 |
Eigenfrequenz 2, Hz | 593.83 | 638.74 | 7.56 |
Eigenfrequenz 3, Hz | 793.36 | 857.59 | 8.10 |
Der folgende Graph zeigt die Konvergenz für Eigenfrequenz 1 vs. Auflösungsgröße.
Ergebnisvergleich – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
Ergebnisse | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Prozentuale Differenz |
|---|---|---|---|
Eigenfrequenz 1, Hz | 288.36 | 321.60 | 11.53 |
Eigenfrequenz 2, Hz | 591.87 | 680.60 | 14.99 |
Eigenfrequenz 3, Hz | 788.03 | 909.00 | 15.35 |
Statische Belastung einer Halterung
Problemstellung: Statische Belastung einer Halterung aus Aluminium. Die Belastung besteht aus einer aufgebrachten Last von 200 N und zwei festen Halterungen. Berechnen Sie die maximale Verschiebung der Spitze sowie die maximale äquivalente Spannung im rückwärtigen Ausschnitt des Teils als Funktion der Position des Schiebereglers für Genauigkeit in Ansys Discovery Explore und Creo Simulation Live.
Materialeigenschaften | Randbedingungen | Last |
|---|---|---|
Elastizitätsmodul E = 7.1e10 Pa Dichte D = 1900 kg/m3 Querkontraktionszahl ν = 0.33 | Zwei feste Halterungen, wie in der Abbildung oben gezeigt | 200N, wie in der Abbildung oben gezeigt |
Ergebnisse – Verschiebung der Spitze mit dem Schieberegler für Simulationsqualität auf Maximum
Position des Schiebereglers für Genauigkeit (Prozent) | Verschiebung – m Ansys Discovery Explore | Verschiebung – m Creo Simulation Live | Prozentuale Differenz |
|---|---|---|---|
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 |
Der folgende Graph zeigt die maximale Verschiebung der Spitze mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität auf unterschiedlichen Positionen.
Ergebnisse – Äquivalente Spannung im rückwärtigen Ausschnitt mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität auf unterschiedlichen Positionen
Position des Schiebereglers für Genauigkeit (Prozent) | Spannung MPa Ansys Discovery Explore | Spannung MPa Creo Simulation Live | Prozentuale Differenz |
|---|---|---|---|
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 |
Der folgende Graph zeigt die äquivalente Spannung im rückwärtigen Ausschnitt mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität auf unterschiedlichen Positionen.
Ergebnisvergleich für Creo Ansys Simulation (höchste Netzauflösung)
Ergebnisse | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Prozentualer Fehler |
|---|---|---|---|
Maximale Verschiebung, m | 1.1009E-04 | 1.1012E-04 | 0.02 |
Maximale äquivalente Spannung, MPa | 18.208 | 18.277 | 0.38 |
Statische Belastung einer Kipphebel-Baugruppe
Problemstellung: Statische Belastung einer Kipphebel-Baugruppe mit variablen Verrundungsradien. Die Belastung besteht aus einer aufgebrachten Last von 600 N, einer reibungslosen und einer festen Halterung. Berechnen Sie die maximale äquivalente Spannung.
Randbedingungen | Last |
|---|---|
1 – Reibungslose Randbedingung 2 – Feste Halterung | 600 N, wie in der Abbildung gezeigt |
Ergebnisse für die maximale äquivalente Spannung mit dem Schieberegler für Simulationsqualität auf Maximum
Spannung MPa Ansys Discovery Explore | Spannung MPa Creo Simulation Live | Prozentuale Differenz |
|---|---|---|
127.60 | 128.47 | 0.68 |
Ergebnisvergleich für Creo Ansys Simulation (höchste Netzauflösung)
Spannung MPa – Ansys Discovery Refine | Spannung MPa – Creo Ansys Simulation | Prozentualer Fehler |
|---|---|---|
124.86 | 126.83 | 1.58 |
Wärmeübertragung in einer Gehäuse-/Wärmesenke-Baugruppe
Problemstellung: Stationäre Wärmeübertragung für eine Wärmesenke aus Aluminium, Wärmeleitschicht und Gehäuse-Baugruppe. Das Paket generiert 5 Watt Leistung und die Außenflächen der Wärmesenke haben eine Wärmeübergang-Randbedingung mit einem Wärmeübertragungskoeffizienten von 5 W/m^2 Grad C und einer Flüssigkeitsumgebungstemperatur von 20 Grad C. Berechnen Sie die maximale Temperatur in der Aluminium-Wärmesenke und die maximale Temperatur in der Baugruppe für eine stationäre Bedingung.
Materialeigenschaften | Randbedingungen |
|---|---|
Aluminium, K = 148.62 W/m °C TIM, K = 24 W/m °C Gehäuse, K = 2 W/m °C | Wärmefluss im Gehäuse = 5 W Wärmeübertragungskoeffizient = 5 W/m^2 °C Flüssigkeitsumgebungstemperatur = 20 °C |
Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
 |  |
Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition | Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition |
Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
Ergebnisse | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Prozentuale Differenz |
|---|---|---|---|
Max. Temperatur der Wärmesenke, C | 42.517 | 42.532 | 0.03 |
Maximale Temperatur, °C | 57.257 | 51.427 | 10.18 |
Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität auf Maximum
Ergebnisse | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Prozentuale Differenz |
|---|---|---|---|
Max. Temperatur der Wärmesenke, C | 42.561 | 42.574 | 0.03 |
Maximale Temperatur, °C | 56.150 | 50.927 | 9.30 |
Ergebnisvergleich für Creo Ansys Simulation (Standard-Netzauflösung)
Ergebnisse | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Prozentualer Fehler |
|---|---|---|---|
Max. Temperatur der Wärmesenke, C | 42.574 | 42.576 | 0.01 |
Maximale Temperatur, °C | 54.055 | 54.007 | 0.09 |