Примеры эталонных тестов
В следующих примерах эталонных тестов сравниваются результаты исследования конкретных задач для Ansys Discovery Explore и для Creo Simulation Live. Во всех примерах эталонные тесты для Creo Simulation Live выполнялись на компьютере с графической картой NVIDIA Quadro RTX4000.
Для каждого случая во второй таблице сравниваются результаты этих задач для Ansys Discovery Refine и Creo Ansys Simulation.
Модальный анализ манипулятора
Постановка задачи: рассмотрим сборку стального манипулятора с фиксированной основой. Рассчитаем первые три собственные частоты и формы колебаний сборки.
Свойства материала | Граничные условия |
|---|---|
Модуль Юнга, E = 2e11 Па Коэффициент Пуассона, ν = 0.3 | Фиксированная основа |
Результаты - ползунок качества моделирования в максимальной позиции
Результаты | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Разница в процентах |
|---|---|---|---|
Частота моды 1, Гц | 17.41 | 18.18 | 4.47 |
Частота моды 2, Гц | 21.43 | 23.87 | 11.37 |
Частота моды 3, Гц | 31.60 | 34.55 | 9.34 |
На следующем графике представлена сходимость моды 1 в зависимости от значения ползунка качества моделирования (точности):
Результаты - ползунок качества моделирования в позиции по умолчанию
Результаты | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Разница в процентах |
|---|---|---|---|
Частота моды 1, Гц | 15.70 | 19.18 | 22.14 |
Частота моды 2, Гц | 21.39 | 24.41 | 14.10 |
Частота моды 3, Гц | 30.47 | 37.03 | 21.53 |
Сравнение результатов для Creo Ansys Simulation (максимальное разрешение сетки)
Результаты | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Ошибка в процентах |
|---|---|---|---|
Частота моды 1, Гц | 17.67 | 15.66 | 11.36 |
Частота моды 2, Гц | 21.78 | 21.12 | 3.05 |
Частота моды 3, Гц | 32.72 | 30.21 | 7.66 |
Модальный анализ печатной платы
Постановка задачи: рассмотрим сборку печатной платы с фиксированными опорами. Сборка печатной платы изготовлена из FR4, и предполагается, что все остальные компоненты имеют свойства эпоксидной смолы. Рассчитаем первые три собственные частоты и формы колебаний сборки печатной платы.
Свойства материала | Граничные условия |
|---|---|
FR4 Модуль Юнга, E = 1.1e10 Па Плотность, p = 1900 кг/м3 Коэффициент Пуассона, ν = 0.28 Эпоксидная смола Модуль Юнга, E = 1.1e9 Па Плотность, ⍴= 950 кг/м^3 Коэффициент Пуассона, ν = 0.42 | Фиксированное закрепление в пяти опорных отверстиях, как показано на рисунке ниже. |
Сравнение результатов - ползунок качества моделирования в максимальной позиции
Результаты | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Разница в процентах |
|---|---|---|---|
Частота моды 1, Гц | 290.94 | 306.50 | 5.35 |
Частота моды 2, Гц | 593.83 | 638.74 | 7.56 |
Частота моды 3, Гц | 793.36 | 857.59 | 8.10 |
На следующем графике показана сходимость моды 1 в зависимости от размера разрешения
Сравнение результатов - ползунок качества моделирования в позиции по умолчанию
Результаты | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Разница в процентах |
|---|---|---|---|
Частота моды 1, Гц | 288.36 | 321.60 | 11.53 |
Частота моды 2, Гц | 591.87 | 680.60 | 14.99 |
Частота моды 3, Гц | 788.03 | 909.00 | 15.35 |
Статическая нагрузка кронштейна
Постановка задачи: рассмотрим статическую нагрузку алюминиевого кронштейна. Нагружение образуется из приложенной нагрузки 200 Н и двух фиксированных опор. Рассчитаем максимальное смещение вершины и максимальное эквивалентное напряжение в заднем вырезе детали как функцию позиции ползунка точности в Ansys Discovery Explore и в Creo Simulation Live.
Свойства материала | Граничные условия | Нагружение |
|---|---|---|
Модуль Юнга, E = 7.1e10 Па Плотность, D = 1900 кг/м3 Коэффициент Пуассона, ν = 0.33 | Две фиксированные опоры, как показано на рисунке выше | 200 Н, как показано на рисунке выше |
Результаты - смещение вершины с ползунком качества моделирования в максимальной позиции.
Позиция ползунка точности (процент) | Смещение, м Ansys Discovery Explore | Смещение, м Creo Simulation Live | Разница в процентах |
|---|---|---|---|
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 |
Ниже приведен график максимального смещения вершины с ползунком качества моделирования в других позициях
Результаты - эквивалентное напряжение в заднем вырезе с ползунком качества моделирования в другой позиции.
Позиция ползунка точности (процент) | Напряжение, МПа Ansys Discovery Explore | Напряжение, МПа Creo Simulation Live | Разница в процентах |
|---|---|---|---|
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 |
Ниже приведен график эквивалентного напряжения в заднем вырезе с ползунком качества моделирования в других позициях
Сравнение результатов для Creo Ansys Simulation (максимальное разрешение сетки)
Результаты | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Ошибка в процентах |
|---|---|---|---|
Максимальное смещение, м | 1.1009E-04 | 1.1012E-04 | 0.02 |
Максимальное эквивалентное напряжение, МПа | 18.208 | 18.277 | 0.38 |
Статическое нагружение блока коромысла
Постановка задачи: рассмотрим статическое нагружение сборки коромысла с переменными радиусами закругления. Нагружение образуется из приложенной нагрузки 600 Н без трения и фиксированной опоры. Рассчитаем максимальное эквивалентное напряжение.
Граничные условия | Нагружение |
|---|---|
1. Ограничение без трения 2. Фиксированная опора | 600 Н, как показано на рисунке |
Результаты для максимального эквивалентного напряжения с ползунком качества моделирования в максимальной позиции
Напряжение, МПа Ansys Discovery Explore | Напряжение, МПа Creo Simulation Live | Разница в процентах |
|---|---|---|
127.60 | 128.47 | 0.68 |
Сравнение результатов для Creo Ansys Simulation (максимальное разрешение сетки)
Напряжение, МПа - Ansys Discovery Refine | Напряжение, МПа - Creo Ansys Simulation | Ошибка в процентах |
|---|---|---|
124.86 | 126.83 | 1.58 |
Теплопередача в сборке контейнера/теплоотвода
Постановка задачи: рассмотрим установившуюся теплопередачу алюминиевого теплоотвода, теплового интерфейсного слоя и контейнера в сборке. Контейнер генерирует 5 Вт мощности, а наружные поверхности теплоотвода имеют граничное условие конвекции с коэффициентом теплопередачи 5 Вт/м^2 (градус C) и температурой жидкой окружающей среды 20 градусов C. Рассчитаем максимальную температуру в алюминиевом теплоотводе и максимальную температуру в контейнере для стационарного условия.
Свойства материала | Граничные условия |
|---|---|
Алюминий, K = 148.62 Вт/м^2 (градус C) TIM (интерфейс), K = 24 Вт/м^2 (градус C) Пакет, K = 2 Вт/м^2 (градус C) | Тепловой поток контейнера = 5 Вт Коэффициент теплопередачи = 5 Вт/м^2 (градус C) Температура жидкого объема = 20 град. C |
Результаты - макс. температура с ползунком качества моделирования в позиции по умолчанию
 |  |
Результаты - макс. температура с ползунком качества моделирования в позиции по умолчанию | Результаты - макс. температура с ползунком качества моделирования в позиции по умолчанию |
Результаты - макс. температура с ползунком качества моделирования в позиции по умолчанию
Результаты | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Разница в процентах |
|---|---|---|---|
Теплоотвод при макс. температуре, C | 42.517 | 42.532 | 0.03 |
Макс. температура, C | 57.257 | 51.427 | 10.18 |
Результаты - макс. температура с ползунком качества моделирования в максимальной позиции
Результаты | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | Разница в процентах |
|---|---|---|---|
Теплоотвод при макс. температуре, C | 42.561 | 42.574 | 0.03 |
Макс. температура, C | 56.150 | 50.927 | 9.30 |
Сравнение результатов для Creo Ansys Simulation (разрешение сетки по умолчанию)
Результаты | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | Ошибка в процентах |
|---|---|---|---|
Теплоотвод при макс. температуре, C | 42.574 | 42.576 | 0.01 |
Макс. температура, C | 54.055 | 54.007 | 0.09 |