Casos de referência
Os casos de referência a seguir comparam resultados de problemas específicos do Ansys Discovery Explore e do Creo Simulation Live. Todos os casos de referência para o Creo Simulation Live são executados em uma máquina com uma placa gráfica NVIDIA Quadro RTX4000.
Para cada caso, uma segunda tabela compara os resultados desses problemas para o Ansys Discovery Refine e o Creo Ansys Simulation.
Análise modal de um braço robô
Enunciado de problema: Considere uma montagem de braço robô de aço com base fixa. Calcule as três primeiras frequências naturais e formas modais da montagem.
Propriedades de materiais
Condições de limite
Módulo de Young E = 2e11 Pa
Coeficiente de Poisson ν = 0.3
Suporte fixo
Resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição máxima
Resultados
Ansys Discovery Explore
Creo Simulation Live
Diferença de porcentagem
Frequência do modo 1, Hz
17.5
15.39
13.71
Frequência do modo 2, Hz
21.4
20.71
3.33
Frequência do modo 3, Hz
31.7
29.12
8.86
O gráfico a seguir exibe a convergência do Modo 1 com relação ao valor do botão deslizante da qualidade da simulação (fidelidade):
Resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
Resultados
Ansys Discovery Explore
Creo Simulation Live
Diferença de porcentagem
Frequência do modo 1, Hz
15.7
15.54
1.03
Frequência do modo 2, Hz
21.4
20.86
2.59
Frequência do modo 3, Hz
30.4
29.31
3.72
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (resolução da malha mais alta)
Resultados
Ansys Discovery Refine
Creo Ansys Simulation
Porcentagem de erro
Frequência do modo 1, Hz
17.67
15.66
11.36
Frequência do modo 2, Hz
21.78
21.11
3.17
Frequência do modo 3, Hz
32.72
30.15
8.52
Análise modal de uma placa de circuito impresso
Enunciado de problema: Considere uma montagem de placa de circuito impresso com suportes fixos. A PCB é feita de FR4 e pressupõe-se que todos os outros componentes tenham propriedades de epóxi. Calcule as três primeiras frequências naturais e formas modais da montagem de placa de circuito impresso.
Propriedades de materiais
Condições de limite
FR4
Módulo de Young E = 1.1e10 Pa
Densidade ⍴ = 1900 kg/m​3
Coeficiente de Poisson ν = 0.28
Epóxi
Módulo de Young E = 1.1e9 Pa
Densidade ⍴ = 950 kg/m
Coeficiente de Poisson ν = 0.42
Suporte fixo em cinco furos de suporte, conforme exibido na figura abaixo.
Comparação de resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição máxima
Resultados
Ansys Discovery Explore
Creo Simulation Live
Diferença de porcentagem
Frequência do modo 1, Hz
289
286.51
0.87
Frequência do modo 2, Hz
589
586.91
0.36
Frequência do modo 3, Hz
785
782.25
0.35
O gráfico a seguir exibe a convergência do Modo 1 com relação ao tamanho da resolução
Comparação de resultados — Botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
Resultados
Ansys Discovery Explore
Creo Simulation Live
Diferença de porcentagem
Frequência do modo 1, Hz
286
285.39
2.14
Frequência do modo 2, Hz
585
585.45
0.08
Frequência do modo 3, Hz
778
777.60
0.05
Carga estática de um suporte
Enunciado de problema: Considere a carga estática de um suporte de alumínio. A carga consiste em uma carga aplicada de 200 N e dois suportes fixos. Calcule o deslocamento máximo da ponta e a tensão equivalente máxima no corte posterior da peça em função da posição do botão deslizante de fidelidade no Ansys Discovery Explore e no Creo Simulation Live.
Propriedades de materiais
Condições de limite
Carregando
Módulo de Young E = 7.1 E10 Pa
Densidade D = 1900 kg/m3
Coeficiente de Poisson ν = 0.33
Dois suportes fixos, conforme exibido na figura acima
200 N, conforme exibido na figura acima.
Resultados — Deslocamento da ponta com o botão deslizante da qualidade da simulação na posição máxima.
Posição do botão deslizante de fidelidade (porcentagem)
Deslocamento — m
Ansys Discovery Explore
Deslocamento — m
Creo Simulation Live
Diferença de porcentagem
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
A seguir, veja um gráfico do deslocamento máximo da ponta com o botão deslizante da qualidade da simulação em posições diferentes
Resultados — Tensão equivalente no corte posterior com o botão deslizante da qualidade da simulação em posição diferente.
Posição do botão deslizante de fidelidade (porcentagem)
Tensão MPa
Ansys Discovery Explore
Tensão MPa
Creo Simulation Live
Diferença de porcentagem
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
A seguir, veja um gráfico da tensão equivalente no corte posterior com o botão deslizante da qualidade da simulação em posições diferentes
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (resolução da malha mais alta)
Resultados
Ansys Discovery Refine
Creo Ansys Simulation
Porcentagem de erro
Deslocamento máx., m
1.10E-04
1.1015E-04
0.14
Tensão equivalente máx., MPa
18.5
18.277
1.2
Carga estática de uma montagem de balancim
Enunciado de problema: Considere a carga estática de uma montagem de balancim com raios de filete variáveis. A carga consiste em uma carga aplicada de 600 N, um suporte sem atrito e um suporte fixo. Calcule a tensão equivalente máxima.
Condições de limite
Carregando
1 – Restrição sem atrito
2 – Suporte fixo
600 N, conforme exibido na figura
Resultados para tensão equivalente máxima com o botão deslizante da qualidade da simulação na posição máxima
Tensão MPa
Ansys Discovery Explore
Tensão MPa
Creo Simulation Live
Diferença de porcentagem
130
128.91
0.84
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (resolução da malha mais alta)
Tensão MPa — Ansys Discovery Refine
Tensão MPa — Creo Ansys Simulation
Porcentagem de erro
125.0
125.75
0.59
Transferência térmica em uma montagem de pacote/dissipador térmico
Enunciado de problema: Considere a transferência térmica em estado estável de uma montagem de dissipador térmico de alumínio, camada de interface térmica e pacote. O pacote gera 5 Watts de potência e as superfícies externas do dissipador térmico têm condição de limite de convecção com coeficiente de transferência térmica de 5 W/m^2 graus C e temperatura em massa de fluido de 20 graus C. Calcule a temperatura máxima no dissipador térmico de alumínio e a temperatura máxima na montagem para uma condição de estado estável.
Propriedades de materiais
Condições de limite
Alumínio, K = 148.62 W/m graus C
TIM, K = 24 W/m graus C
Pacote, K = 2 W/m graus C
Taxa de calor do pacote = 5 W
Coeficiente de transferência térmica = 5 W/m^2 graus C
Temperatura em massa de fluido = 20 graus C
Resultados — Temperatura máx. com o botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
Resultados — Temperatura máx. com o botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
Resultados — Temperatura máx. com o botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
Resultados — Temperatura máx. com o botão deslizante da qualidade da simulação na posição default
Resultados
Ansys Discovery Explore
Creo Simulation Live
Diferença de porcentagem
Temperatura máx. do dissipador térmico, C
43.1
42.532
1.33
Temperatura máx., C
54.0
51.427
5.00
Resultados — Temperatura máx. com o botão deslizante da qualidade da simulação na posição máxima
Resultados
Ansys Discovery Explore
Creo Simulation Live
Diferença de porcentagem
Temperatura máx. do dissipador térmico, C
43.0
42.998
0.00
Temperatura máx., C
54.1
54.069
0.06
Comparação de resultados para o Creo Ansys Simulation (resolução da malha default)
Resultados
Ansys Discovery Refine
Creo Ansys Simulation
Porcentagem de erro
Temperatura máx. do dissipador térmico, C
42.574
42.576
0.01
Temperatura máx., C
54.055
54.015
0.07
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