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Benchmark-Fälle – Creo Simulation Live
In den folgenden Benchmark-Fällen werden Ergebnisse bestimmter Probleme für ANSYS Discovery Live und Creo Simulation Live verglichen. Alle Benchmark-Fälle werden auf einem Rechner mit einer NVIDIA Quadro P4000-Grafikkarte ausgeführt.
Modalanalyse für einen Roboterarm
Problemstellung: Eine Baugruppe mit einem Roboterarm aus Stahl mit einer festen Basis. Berechnen Sie die ersten drei Eigenschwingungen und Eigenmodenformen für die Baugruppe.
Materialeigenschaften
Randbedingungen
Elastizitätsmodul E = 2e11 Pa
Querkontraktionszahl ν = 0.3
Feste Halterung
Ergebnisse – Schieberegler für Simulationsqualität auf Maximum
Ergebnisse
ANSYS Discovery Live
Creo Simulation Live
Prozentuale Differenz
Eigenfrequenz 1, Hz
18.4
18.4
0.0
Eigenfrequenz 2, Hz
24.2
24.2
0.0
Eigenfrequenz 3, Hz
35.5
35.4
0.3
Der folgende Graph zeigt die Konvergenz für Eigenfrequenz 1 vs. Wert des Schiebereglers für die Simulationsqualität (Genauigkeit):
Ergebnisse – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
Ergebnisse
ANSYS Discovery Live
Creo Simulation Live
Prozentuale Differenz
Eigenfrequenz 1, Hz
20.3
20.3
0.0
Eigenfrequenz 2, Hz
25.7
25.7
0.0
Eigenfrequenz 3, Hz
39.1
39.1
0.0
Modalanalyse für eine Leiterplatte
Problemstellung: Eine Leiterplatten-Baugruppe mit fester Halterung. Die Leiterplatte besteht aus FR4 und alle anderen Komponenten haben die Eigenschaften von Epoxid. Berechnen Sie die ersten drei Eigenschwingungen und Eigenmodenformen für die Leiterplatten-Baugruppe.
Materialeigenschaften
Randbedingungen
FR4
Elastizitätsmodul E = 1.1e10 Pa
Dichte ⍴= 1900 kg/m​3
Querkontraktionszahl ν = 0.28
Epoxid
Elastizitätsmodul E = 1.1e9 Pa
Dichte ⍴ = 950 kg/m
Querkontraktionszahl ν = 0.42
Feste Halterung in fünf Stützbohrungen wie in der Abbildung unten dargestellt.
Ergebnisvergleich – Schieberegler für Simulationsqualität auf Maximum
Ergebnisse
ANSYS Discovery Live
Creo Simulation Live
Prozentuale Differenz
Eigenfrequenz 1, Hz
301.7
302
0.10
Eigenfrequenz 2, Hz
618.1
618
0.02
Eigenfrequenz 3, Hz
824
825
0.12
Der folgende Graph zeigt die Konvergenz für Eigenfrequenz 1 vs. Auflösungsgröße.
Ergebnisvergleich – Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
Ergebnisse
ANSYS Discovery Live
Creo Simulation Live
Prozentuale Differenz
Eigenfrequenz 1, Hz
335.5
334.8
0.20
Eigenfrequenz 2, Hz
688.3
688.3
0.00
Eigenfrequenz 3, Hz
918.3
916.9
0.15
Statische Belastung einer Halterung
Problemstellung: Statische Belastung einer Halterung aus Aluminium. Die Belastung besteht aus einer aufgebrachten Last von 200 N und zwei festen Halterungen. Berechnen Sie die maximale Verschiebung der Spitze sowie die maximale äquivalente Spannung im rückwärtigen Ausschnitt des Teils als Funktion der Position des Schiebereglers für Genauigkeit in Discovery Live und Creo Simulation Live.
Materialeigenschaften
Randbedingungen
Last
Elastizitätsmodul E = 7.1e10 Pa
Dichte ⍴= 1900 kg/m​3
Querkontraktionszahl ν = 0.33
Zwei feste Halterungen, wie in der Abbildung oben gezeigt
200N, wie in der Abbildung oben gezeigt
Ergebnisse – Verschiebung der Spitze mit dem Schieberegler für Simulationsqualität auf Maximum
Position des Schiebereglers für Genauigkeit (Prozent)
Verschiebung – m
ANSYS Discovery Live
Verschiebung – m
Creo Simulation Live
Prozentuale Differenz
0
1.138E-04
1.034E-04
10.017
25
1.104E-04
1.060E-04
4.150
50
1.101E-04
1.051E-04
4.778
75
1.103E-04
1.072E-04
2.881
100
1.102E-04
1.074E-04
2.618
Der folgende Graph zeigt die maximale Verschiebung der Spitze mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität auf unterschiedlichen Positionen.
Ergebnisse – Äquivalente Spannung im rückwärtigen Ausschnitt mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität auf unterschiedlichen Positionen
Position des Schiebereglers für Genauigkeit (Prozent)
Spannung MPa
ANSYS Discovery Live
Spannung MPa
Creo Simulation Live
Prozentuale Differenz
0
13.44
15.18
11.454
25
17.06
16.61
2.727
50
17.93
17.03
5.305
75
19.12
19.04
0.434
100
18.25
18.58
1.763
Der folgende Graph zeigt die äquivalente Spannung im rückwärtigen Ausschnitt mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität auf unterschiedlichen Positionen.
Statische Belastung einer Kipphebel-Baugruppe
Problemstellung: Statische Belastung einer Kipphebel-Baugruppe mit variablen Verrundungsradien. Die Belastung besteht aus einer aufgebrachten Last von 600 N, einer reibungslosen und einer festen Halterung. Berechnen Sie die maximale äquivalente Spannung.
Randbedingungen
Last
1 – Reibungslose Randbedingung
2 – Feste Halterung
600 N, wie in der Abbildung gezeigt
Ergebnisse für die maximale äquivalente Spannung mit dem Schieberegler für Simulationsqualität auf Maximum
Spannung MPa
ANSYS Discovery Live
Spannung MPa
Creo Simulation Live
Prozentuale Differenz
132.24
127.46
3.61
Wärmeübertragung in einer Gehäuse-/Wärmesenke-Baugruppe
Problemstellung: Stationäre Wärmeübertragung für eine Wärmesenke aus Aluminium, Wärmeleitschicht und Gehäuse-Baugruppe. Das Paket generiert 5 Watt Leistung und die Außenflächen der Wärmesenke haben eine Wärmeübergang-Randbedingung mit einem Wärmeübertragungskoeffizienten von 5 W/m^2 Grad C und einer Flüssigkeitsumgebungstemperatur von 20 Grad C. Berechnen Sie die maximale Temperatur in der Aluminium-Wärmesenke und die maximale Temperatur in der Baugruppe für eine stationäre Bedingung.
Materialeigenschaften
Randbedingungen
Aluminium, K = 148.62 W/m °C
TIM, K = 24 W/m °C
Gehäuse, K = 2 W/m °C
Wärmefluss im Gehäuse = 5 W
Wärmeübertragungskoeffizient = 5 W/m^2 °C
Flüssigkeitsumgebungstemperatur = 20 °C
Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität in der Standardposition
Ergebnisse
ANSYS Discovery Live
Creo Simulation Live
Prozentuale Differenz
Max. Temperatur der Wärmesenke, C
42.46
42.42
0.1
Maximale Temperatur, °C
58.01
57.97
0.07
Ergebnisse – Max. Temperatur mit dem Schieberegler für die Simulationsqualität auf Maximum
Ergebnisse
ANSYS Discovery Live
Creo Simulation Live
Prozentuale Differenz
Max. Temperatur der Wärmesenke, C
41.34
41.29
0.13
Maximale Temperatur, °C
54.73
54.67
0.1