ベンチマークケース
以下のベンチマークケースでは、ANSYS Discovery Explore と Creo Simulation Live で特定の問題の結果を比較しています。Creo Simulation Live のすべてのベンチマークケースは NVIDIA Quadro RTX4000 グラフィックカードを装備したマシン上で実行されています。
各ケースでは、2 つ目の表で、Ansys Discovery Refine と Creo Ansys Simulation でこれらの問題の結果を比較します。
ロボットアームの固有値解析
問題文: 台座が固定されたスチール製のロボットアームアセンブリについて考えます。このアセンブリの最初の 3 つの固有振動数とモード形状を計算します。
材料特性 | 境界条件 |
|---|---|
ヤング率 E = 2e11 Pa ポアソン比 ν = 0.3 | 固定サポート |
結果 - 「シミュレーションの精度」スライダーが最大位置
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
モード 1 の周波数、Hz | 17.5 | 15.39 | 13.71 |
モード 2 の周波数、Hz | 21.4 | 20.71 | 3.33 |
モード 3 の周波数、Hz | 31.7 | 29.12 | 8.86 |
モード 1 の収束精度と「シミュレーションの精度」スライダー (精度) の値の関係を以下のグラフに示します。
結果 - 「シミュレーションの精度」スライダーがデフォルト位置
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
モード 1 の周波数、Hz | 15.7 | 15.54 | 1.03 |
モード 2 の周波数、Hz | 21.4 | 20.86 | 2.59 |
モード 3 の周波数、Hz | 30.4 | 29.31 | 3.72 |
Creo Ansys Simulation の結果の比較 (最大メッシュ解像度)
結果 | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
モード 1 の周波数、Hz | 17.67 | 15.66 | 11.36 |
モード 2 の周波数、Hz | 21.78 | 21.11 | 3.17 |
モード 3 の周波数、Hz | 32.72 | 30.15 | 8.52 |
プリント回路基板の固有値解析
問題文: サポートが固定されたプリント回路基板アセンブリについて考えます。この PCB は FR4 を材料とし、その他すべての構成部品はエポキシの特性を持つものとします。このプリント回路基板アセンブリの最初の 3 つの固有振動数とモード形状を計算します。
材料特性 | 境界条件 |
|---|---|
FR4 ヤング率 E = 1.1e10 Pa 密度 ⍴= 1900 kg/m3 ポアソン比 ν = 0.28 エポキシ ヤング率 E = 1.1e9 Pa 密度 ⍴ = 950 kg/m ポアソン比 ν = 0.42 | 5 つのサポート穴での固定サポート (以下の図を参照)。 |
結果の比較 - 「シミュレーションの精度」スライダーが最大位置
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
モード 1 の周波数、Hz | 289 | 286.51 | 0.87 |
モード 2 の周波数、Hz | 589 | 586.91 | 0.36 |
モード 3 の周波数、Hz | 785 | 782.25 | 0.35 |
以下のグラフにモード 1 の収束精度と解像度サイズの関係を示します
結果の比較 - 「シミュレーションの精度」スライダーがデフォルト位置
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
モード 1 の周波数、Hz | 286 | 285.39 | 2.14 |
モード 2 の周波数、Hz | 585 | 585.45 | 0.08 |
モード 3 の周波数、Hz | 778 | 777.60 | 0.05 |
ブラケットの静荷重
問題文: アルミニウム製ブラケットの静荷重について考えます。この荷重は 200 N の適用荷重と 2 つの固定サポートから成ります。この部品の最大先端変位と背面カットアウトにおける最大等価応力を、Ansys Discovery Explore と Creo Simulation Live の両方で、精度スライダーの位置の関数として計算します。
材料特性 | 境界条件 | 荷重 |
|---|---|---|
ヤング率 E = 7.1 E10 Pa 密度 D = 1900 kg/m3 ポアソン比 ν = 0.33 | 2 つの固定サポート (上の図を参照) | 200 N (上の図を参照)。 |
結果 - 「シミュレーションの精度」スライダーを最大位置にした場合の先端変位。
精度スライダーの位置 (パーセント) | 変位 - m Ansys Discovery Explore | 変位 - m Creo Simulation Live | 差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
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 |
以下は、最大先端変位と「シミュレーションの精度」スライダーの各位置の関係を示したグラフです。
結果 - 背面カットアウトにおける等価応力と「シミュレーションの精度」スライダーの各位置の関係。
精度スライダーの位置 (パーセント) | 応力 MPa Ansys Discovery Explore | 応力 MPa Creo Simulation Live | 差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
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 |
以下は、背面カットアウトにおける等価応力と「シミュレーションの精度」スライダーの各位置の関係を示したグラフです。
Creo Ansys Simulation の結果の比較 (最大メッシュ解像度)
結果 | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
最大変位、m | 1.10E-04 | 1.1015E-04 | 0.14 |
最大等価応力、MPa | 18.5 | 18.277 | 1.2 |
ロッカーアームアセンブリの静荷重
問題文: フィレット半径が可変であるロッカーアームアセンブリの静荷重について考えます。この荷重は 600 N の適用荷重と 1 つの摩擦なしサポートと 1 つの固定サポートから成ります。最大等価応力を計算します。
境界条件 | 荷重 |
|---|---|
1 - 摩擦なし拘束条件 2 - 固定サポート | 600 N (図を参照) |
「シミュレーションの精度」スライダーを最大位置にした場合の最大等価応力の結果
応力 MPa Ansys Discovery Explore | 応力 MPa Creo Simulation Live | 差 (パーセント) |
|---|---|---|
130 | 128.91 | 0.84 |
Creo Ansys Simulation の結果の比較 (最大メッシュ解像度)
応力 MPa - Ansys Discovery Refine | 応力 MPa - Creo Ansys Simulation | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|
125.0 | 125.75 | 0.59 |
パッケージ/ヒートシンクアセンブリでの熱伝達
問題文: アルミニウム製ヒートシンク、熱インタフェースレイヤー、パッケージアセンブリの定常熱伝達について考えます。このパッケージは 5 ワットの熱を生成し、ヒートシンクの外側サーフェスの熱伝達境界条件は、熱伝達係数が 5 W/m^2 ℃ で流体雰囲気温度が 20 ℃ です。定常状態でのアルミニウム製ヒートシンクの最大温度とアセンブリの最大温度を計算します。
材料特性 | 境界条件 |
|---|---|
アルミニウム、K = 148.62 W/m ℃ TIM、K = 24 W/m ℃ パッケージ、K = 2 W/m ℃ | パッケージ熱流 = 5 W 熱伝達係数 = 5 W/m^2 ℃ 流体雰囲気温度 = 20 ℃ |
結果 - 「シミュレーションの精度」スライダーをデフォルト位置にした場合の最大温度
 |  |
結果 - 「シミュレーションの精度」スライダーをデフォルト位置にした場合の最大温度 | 結果 - 「シミュレーションの精度」スライダーをデフォルト位置にした場合の最大温度 |
結果 - 「シミュレーションの精度」スライダーをデフォルト位置にした場合の最大温度
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
ヒートシンクの最大温度、C | 43.1 | 42.532 | 1.33 |
最大温度、C | 54.0 | 51.427 | 5.00 |
結果 - 「シミュレーションの精度」スライダーを最大位置にした場合の最大温度
結果 | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
ヒートシンクの最大温度、C | 43.0 | 42.998 | 0.00 |
最大温度、C | 54.1 | 54.069 | 0.06 |
Creo Ansys Simulation の結果の比較 (デフォルトメッシュ解像度)
結果 | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|
ヒートシンクの最大温度、C | 42.574 | 42.576 | 0.01 |
最大温度、C | 54.055 | 54.015 | 0.07 |