基准案例
以下基准案例比较了 ANSYS Discovery Live 和 Creo Simulation Live 针对特定问题的结果。所有 Creo Simulation Live 基准案例都在配置了 NVIDIA Quadro P4000 显卡的计算机上运行。
对于每个案例，第二个表会比较这些问题在 Ansys AIM 和 Creo Ansys Simulation 中的结果。
机器手臂的模态分析
问题说明：考虑一个具有固定基座的钢质机器手臂装配。计算该装配的前三个固有频率和模式形状。
材料属性 | 边界条件 |
|---|---|
杨氏模量 E = 2e11 帕 泊松比 ν = 0.3 | 固定支撑 |
结果 - 仿真质量滑块处于最大位置
结果 | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 16.53 | 18.3 | 10.71 |
模式 2 频率 (Hz) | 21.07 | 24.0 | 13.91 |
模式 3 频率 (Hz) | 30.06 | 34.9 | 16.10 |
下列图形为模式 1 收敛与仿真质量滑块值 (保真度) 的对照：
结果 - 仿真质量滑块处于默认位置
结果 | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 16.60 | 19.1 | 15.06 |
模式 2 频率 (Hz) | 21.88 | 24.6 | 12.43 |
模式 3 频率 (Hz) | 31.86 | 37.1 | 16.45 |
Creo Ansys Simulation 结果比较（最高网格分辨率）
结果 | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 17.70 | 15.66 | 11.53 |
模式 2 频率 (Hz) | 21.78 | 21.10 | 第 3.12 段 |
模式 3 频率 (Hz) | 32.76 | 30.19 | 6.71 |
印制电路板的模态分析
问题说明：考虑一个具有固定支撑的印刷电路板装配。PCB 由 FR4 制成，所有其他元件均假定具有环氧树脂的特性。计算印刷电路板装配的前三个固有频率和模式形状。
材料属性 | 边界条件 |
|---|---|
FR4 杨氏模量 E = 1.1e10 帕 密度 ⍴ = 1900 kg/m3 泊松比 ν = 0.28 环氧树脂 杨氏模量 E = 1.1e9 帕 密度 ⍴ = 950 kg/m3 泊松比 ν = 0.42 | 如下图所示，固定支撑靠五个支撑孔支持。 |
结果比较 - 仿真质量滑块在最大位置
结果 | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 294.61 | 306.7 | 4.10 |
模式 2 频率 (Hz) | 601.58 | 629.7 | 4.67 |
模式 3 频率 (Hz) | 800.87 | 844.4 | 5.44 |
下图显示模式 1 收敛与分辨率大小的对照
结果比较 - 仿真质量滑块在默认位置
结果 | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
模式 1 频率 (Hz) | 310.39 | 330.5 | 6.48 |
模式 2 频率 (Hz) | 628.88 | 676.7 | 7.60 |
模式 3 频率 (Hz) | 837.09 | 905.9 | 8.22 |
支架的静态负载
问题说明：考虑铝制支架的静态负载。负载由一个 200 N 的应用载荷和两个固定支撑组成。计算零件后切口的最大尖端位移和最大等效应力，作为 Discovery Live 和 Creo Simulation Live 中真实度滑块位置的函数。
材料属性 | 边界条件 | 负载 |
|---|---|---|
杨氏模量 E = 7.1e10 帕 密度 D = 1900 kg/m3 泊松比 ν = 0.33 | 两个固定支撑，如上图所示 | 200N，如上图中所示。 |
结果 - 尖端位移，仿真质量滑块在最大位置。
保真度滑块位置 (百分比) | 位移 - 米 Ansys Discovery Live | 位移 - 米 Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
0 | 1.041E-04 | 1.044E-04 | 0.28 |
25 | 1.047E-04 | 1.047E-04 | 0.04 |
50 | 1.047E-04 | 1.046E-04 | 0.04 |
75 | 1.048E-04 | 1.047E-04 | 0.03 |
100 | 1.048e-04 | 1.048E-04 | 0.02 |
下面是仿真质量滑块在不同位置时的最大尖端位移图
结果 - 仿真质量滑块在不同位置时，后切口中的等效应力。
保真度滑块位置 (百分比) | 应力 MPa Ansys Discovery Live | 应力 MPa Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
5 | 16.5 | 20.24 | 22.67 |
25 | 18.47 | 17.79 | 3.68 |
50 | 19.46 | 19.54 | 0.41 |
75 | 21.08 | 21.31 | 1.09 |
100 | 22.34 | 24.66 | 10.38 |
下面是仿真质量滑块在不同位置时的后切口等效应力图
Creo Ansys Simulation 结果比较（最高网格分辨率）
结果 | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|
最大位移，米 | 0.11008E-3 | 0.11009E-3 | 0.01 |
最大对等应力，MPa | 18.31 | 18.26 | 0.27 |
摇臂装配的静态负载
问题说明：考虑具有可变圆角半径的摇臂装配的静态负载。负载由一个 600 N 的应用载荷、无摩擦约束和一个固定支撑组成。计算最大等效应力。
边界条件 | 负载 |
|---|---|
1 - 无摩擦约束 2 - 固定支撑 | 600 N，如图所示 |
仿真质量滑块在最大位置时，最大等效应力的结果
应力 MPa Ansys Discovery Live | 应力 MPa Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|
133.55 | 130.60 | 2.21 |
Creo Ansys Simulation 结果比较（最高网格分辨率）
应力 MPa - Ansys AIM | 应力 MPa - Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|
130.23 | 127.47 | 2.12 |
封装/散热器装配中的热传递
问题说明：考虑铝制散热器、热界面层和封装装配的稳态热传递。封装产生 5 瓦功率，散热器外表面具有对流边界条件，其传热系数为 5 W/m^2℃。流体体表温度为 20℃。计算稳态条件下铝制散热器的最高温度和装配的最高温度。
材料属性 | 边界条件 |
|---|---|
铝，K = 148.62 W/m℃ TIM, K = 24 W/m℃ 封装，K = 2 W/m℃ | 封装热流量 = 5 W 热传递系数 = 5 W/m^2℃ 流体体表温度 = 20℃ |
结果 - 仿真质量滑块在默认位置时的最高温度
 |  |
结果 - 仿真质量滑块在默认位置时的最高温度 | 结果 - 仿真质量滑块在默认位置时的最高温度 |
结果 - 仿真质量滑块在默认位置时的最高温度
结果 | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
散热器最高温度 (摄氏度) | 42.5 | 42.39 | 0.25 |
最高温度 (摄氏度) | 53.53 | 55.90 | 4.26 |
结果 - 仿真质量滑块在最大位置时的最高温度
结果 | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 差异百分比 |
|---|---|---|---|
散热器最高温度 (摄氏度) | 42.40 | 42.03 | 0.87 |
最高温度 (摄氏度) | 53.70 | 53.63 | 0.13 |
Creo Ansys Simulation 结果比较（默认网格分辨率）
结果 | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|
散热器最高温度 (摄氏度) | 42.6 | 42.58 | 0.04 |
最高温度 (摄氏度) | 54.0 | 54.0 | 0 |