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 | 17.5 | 15.39 | 13.71 |
Частота моды 2, Гц | 21.4 | 20.71 | 3.33 |
Частота моды 3, Гц | 31.7 | 29.12 | 8.86 |
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 | 15.7 | 15.54 | 1.03 |
Частота моды 2, Гц | 21.4 | 20.86 | 2.59 |
Частота моды 3, Гц | 30.4 | 29.31 | 3.72 |
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 | 21.11 | 3.17 |
Частота моды 3, Гц | 32.72 | 30.15 | 8.52 |
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, ⍴= 1900 кг/м^3 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 | 289 | 286,51 | 0.87 |
Частота моды 2, Гц | 589 | 586,91 | 0,36 |
Частота моды 3, Гц | 785 | 782,25 | 0,35 |
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 | 286 | 285,39 | 2,14 |
Частота моды 2, Гц | 585 | 585,45 | 0,08 |
Частота моды 3, Гц | 778 | 777,60 | 0,05 |
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 | 1.12E-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 |
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 | 16,1 | 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 |
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 | 1.10E-04 | 1.1015E-04 | 0.14 |
Максимальное эквивалентное напряжение, МПа | 18,5 | 18.277 | 1,2 |
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 |
|---|---|---|
130 | 128,91 | 0,84 |
Сравнение результатов для Creo Ansys Simulation (максимальное разрешение сетки)
Напряжение, МПа - Ansys Discovery Refine | Напряжение, МПа - Creo Ansys Simulation | Ошибка в процентах |
|---|---|---|
125,0 | 125,75 | 0.59 |
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 | 43,1 | 42.532 | 1,33 |
Макс. температура, C | 54.0 | 51.427 | 5,00 |
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 | 43,0 | 42,998 | 0.00 |
Макс. температура, C | 54,1 | 54,069 | 0.06 |
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 | 54,015 | 0.07 |