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 | 17.41 | 18.18 | 4.47 |
Frequenza modo 2, Hz | 21.43 | 23.87 | 11.37 |
Frequenza modo 3, Hz | 31.60 | 34.55 | 9.34 |
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 | 15.70 | 19.18 | 22.14 |
Frequenza modo 2, Hz | 21.39 | 24.41 | 14.10 |
Frequenza modo 3, Hz | 30.47 | 37.03 | 21.53 |
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 | 21.12 | 3.05 |
Frequenza modo 3, Hz | 32.72 | 30.21 | 7.66 |
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 ⍴= 1.900 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 | 290.94 | 306.50 | 5.35 |
Frequenza modo 2, Hz | 593.83 | 638.74 | 7.56 |
Frequenza modo 3, Hz | 793.36 | 857.59 | 8.10 |
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 | 288.36 | 321.60 | 11.53 |
Frequenza modo 2, Hz | 591.87 | 680.60 | 14.99 |
Frequenza modo 3, Hz | 788.03 | 909.00 | 15.35 |
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 = 1.900 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 | 1.1168E-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 |
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 | 16.88 | 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 |
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 | 1.1009E-04 | 1.1012E-04 | 0.02 |
Sollecitazione massima equivalente, MPa | 18.208 | 18.277 | 0.38 |
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 |
|---|---|---|
127.60 | 128.47 | 0.68 |
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 |
|---|---|---|
124.86 | 126.83 | 1.58 |
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 | 42.517 | 42.532 | 0.03 |
Temperatura massima, C | 57.257 | 51.427 | 10.18 |
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 | 42.561 | 42.574 | 0.03 |
Temperatura massima, C | 56.150 | 50.927 | 9.30 |
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 | 54.007 | 0.09 |