校验案例 - 静态结构分析
圆孔受到拉伸负载的矩形板
问题说明：端面之一有一个固定圆孔的矩形板，并且在对立面施加拉伸压力载荷。找到孔的圆柱面上 X 方向的最大法向应力。
参考资料：
J. E. Shigley, Mechanical Engineering Design, McGraw-Hill, 1st Edition, 1986, Table A-23, Figure A-23-1, pg. 673
材料属性 | 几何属性 | 负载 |
|---|---|---|
杨氏模量 E = 1000 帕 泊松比 ν = 0.0 | 长度 = 15 米 宽度 = 5 米 厚度 = 1 米 孔半径 = 0.5 米 | 压力 = -100 帕 |
结果比较 - 仿真质量滑块在默认位置
结果 | 目标 | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|---|
最大法向 X 应力 (帕) | 312.5 | 313.272 | 283.31 | 276.25 | 11.6 |
结果比较 - 仿真质量滑块在最大位置
结果 | 目标 | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|---|
最大法向 X 应力 (帕) | 312.5 | 313.272 | 324.57 | 320.98 | 2.71 |
Creo Ansys 仿真结果比较
（面尺寸的默认网格分辨率 = 孔曲面上的 0.15 m，使用曲率和近似大小函数方法）
结果 | 目标 | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|
最大法向 X 应力 (帕) | 312.5 | 311.77 | 309.31 | 1.02 |
阶梯式轴的轴向拉伸
问题说明：考虑一个阶梯式轴，在轴的较小截面上应用轴向载荷 1000 psi，根据圆角半径计算阶梯上的应力集中，如下所示：
参考资料：Roark’s Formulas for Stress and Strain, Warren C. Young and Richard G. Budynas,2002
材料属性 | 几何属性 | 负载 |
|---|---|---|
杨氏模量 E = 2.9008e7 psi 泊松比 ν = 0.3 | D = 8 英寸 h = 3 英寸 r = 1 英寸 | 压力 = -1000 psi |
结果比较 - 仿真质量滑块在默认位置
结果 | 目标 | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|---|
最大法向 Y 应力 (psi) | 1376 | 1422.63 | 1509.6 | 1500 | 9.01 |
Ansys AIM 和 Creo Ansys Simulation 的结果比较（最高网格分辨率）
结果 | 目标 | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|
最大法向 Y 应力 (psi) | 1376 | 1429.4 | 1389.04 | 0.95 |
实心棒材的伸长率
问题说明：从天花板上悬挂的方形截面和长度 l 的锥形铝合金棒材。轴向载荷 F 应用于棒材的自由端。确定棒材的最大轴向偏转 d 和中端 (Y = L/2) 的轴向应力 σy。
参考资料：C. O. Harris, Introduction to Stress Analysis, The Macmillan Co., New York, NY, 1959,pg. 237, problem 4
材料属性 | 几何属性 | 负载 |
|---|---|---|
杨氏模量 E = 10.4e6 psi 泊松比 ν = 0.3 | 长度 = 10 英寸 偏离 = 2 英寸 | F = 10000 lbf |
结果比较 - 仿真质量滑块在默认位置。
结果 | 目标 | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|---|
方向变形 Y (英寸) | 0.0048077 | 0.0048156 | 0.0048035 | 0.004807 | 0.01 |
L/2 处的法向应力 Y (psi) | 4444 | 4439.45 | 4432 | 4432.74 | 0.25 |
Ansys AIM 和 Creo Ansys Simulation 的结果比较（默认网格）
结果 | 目标 | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|
方向变形 Y (英寸) | 0.0048077 | 0.0048256 | 0.0048262 | 0.39 |
L/2 处的法向应力 Y (psi) | 4444 | 4438.1 | 4582.45 | 第 3.12 段 |
受均匀压力的圆形板
问题说明：考虑一个具有固定边的圆形板，受均匀分布的压力载荷。确定板中心处的最大偏转。
参考资料：R. J. Roark, W. C. Young,Formulas for Stress and Strain, McGraw-Hill Book Co., Inc.,New York, NY, 1975, Table 24.
材料属性 | 几何属性 | 负载 |
|---|---|---|
杨氏模量 E = 30e6 psi 泊松比 ν = 0.3 | 直径 = 30 英寸 厚度 = 0.25 英寸 | P = 3 psi |
结果 - 仿真质量滑块处于默认位置
结果比较 - 仿真质量滑块在最大位置 (M2000 显卡)
结果 | 目标 | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|---|
板中心处的最大偏转 (英寸) | 0.0553 | 0.0549 | 0.05201 | 0.05195 | 6.06 |
结果比较 - 仿真质量滑块在最大位置 (P4000 显卡)
结果 | 目标 | Creo Simulate | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|---|
板中心处的偏转 (英寸) | 0.0553 | 0.0549 | 0.05366 | 0.0535 | 3.25 |
Creo Ansys Simulation 结果比较（最高网格分辨率）
结果 | 目标 | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | 百分比误差 |
|---|---|---|---|---|
板中心处的偏转 (英寸) | 0.0553 | 0.054779 | 0.055057 | 0.44 |