Casi di benchmark
I seguenti casi di benchmark confrontano i risultati di problemi specifici per Ansys Discovery Live e Creo Simulation Live. Tutti i casi di benchmark per Creo Simulation Live vengono eseguiti in un computer con una scheda grafica NVIDIA Quadro P4000.
Per ciascun caso, una seconda tabella confronta i risultati di questi problemi per Ansys AIM e Creo Ansys Simulation.
Analisi modale di un braccio robotico
Enunciato del problema: si consideri l'assieme di un braccio robotico in acciaio con una base fissa. Calcolare le prime tre frequenze naturali e le forme modali dell'assieme.
Proprietà del materiale | Condizioni al limite |
|---|---|
Modulo di Young E = 2e11 Pa Coefficiente di Poisson ν = 0.3 | Supporto fisso |
Risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima
Risultati | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 16.53 | 18.3 | 10.71 |
Frequenza modo 2, Hz | 21.07 | 24.0 | 13.91 |
Frequenza modo 3, Hz | 30.06 | 34.9 | 16.10 |
Il grafico seguente mostra la convergenza del modo 1 rispetto al valore del dispositivo di scorrimento della qualità della simulazione (precisione):
Risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default
Risultati | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 16.60 | 19.1 | 15.06 |
Frequenza modo 2, Hz | 21.88 | 24.6 | 12.43 |
Frequenza modo 3, Hz | 31.86 | 37.1 | 16.45 |
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh più alta)
Risultati | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 17.70 | 15.66 | 11.53 |
Frequenza modo 2, Hz | 21.78 | 21.10 | 3.12 |
Frequenza modo 3, Hz | 32.76 | 30.19 | 6.71 |
Analisi modale di una scheda a circuito stampato
Enunciato del problema: si consideri l'assieme di una scheda a circuito stampato con supporti fissi. Il materiale utilizzato per la scheda PCB è l'FR4 e si presume che tutti gli altri componenti abbiano le proprietà della resina epossidica. Calcolare le prime tre frequenze naturali e le forme modali dell'assieme della scheda a circuito stampato.
Proprietà del materiale | Condizioni al limite |
|---|---|
FR4 Modulo di Young E = 1.1e10 Pa Densità ⍴= 1900 kg/m3 Coefficiente di Poisson ν = 0.28 Resina epossidica Modulo di Young E = 1.1e9 Pa Densità ⍴= 950 kg/m Coefficiente di Poisson ν = 0.42 | Supporto fisso su cinque fori di supporto, come illustrato nella figura sottostante. |
Confronto dei risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima
Risultati | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 294.61 | 306.7 | 4.10 |
Frequenza modo 2, Hz | 601.58 | 629.7 | 4.67 |
Frequenza modo 3, Hz | 800.87 | 844.4 | 5.44 |
Il grafico seguente mostra la convergenza del modo 1 rispetto alla dimensione della risoluzione:
Confronto dei risultati - Dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default
Risultati | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Frequenza modo 1, Hz | 310.39 | 330.5 | 6.48 |
Frequenza modo 2, Hz | 628.88 | 676.7 | 7.60 |
Frequenza modo 3, Hz | 837.09 | 905.9 | 8.22 |
Carico statico di una staffa
Enunciato del problema: si consideri il carico statico di una staffa in alluminio. Il carico è costituito da un carico applicato di 200 N e due supporti fissi. Calcolare lo spostamento massimo della punta e la sollecitazione massima equivalente nella sfinestratura posteriore della parte come funzione della posizione del dispositivo di scorrimento della precisione in Discovery Live e Creo Simulation Live.
Proprietà del materiale | Condizioni al limite | Carico |
|---|---|---|
Modulo di Young E = 7.1 E10 Pa Densità D = 1900 kg/m3 Coefficiente di Poisson ν = 0.33 | Due supporti fissi come illustrato nella figura precedente | 200 N come indicato nella figura precedente |
Risultati - Spostamento della punta con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima.
Posizione dispositivo di scorrimento precisione (percentuale) | Spostamento-m Ansys Discovery Live | Spostamento-m Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
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 |
Di seguito è visualizzato un grafico dello spostamento massimo della punta con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione in posizioni diverse:
Risultati - Sollecitazione equivalente nella sfinestratura posteriore con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione in posizione diversa.
Posizione dispositivo di scorrimento precisione (percentuale) | Sollecitazione in MPa Ansys Discovery Live | Sollecitazione in MPa Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
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 |
Di seguito è visualizzato un grafico della sollecitazione equivalente nella sfinestratura posteriore con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione in posizioni diverse:
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh più alta)
Risultati | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|
Spostamento massimo, m | 0.11008E-3 | 0.11009E-3 | 0.01 |
Sollecitazione massima equivalente, MPa | 18.31 | 18.26 | 0.27 |
Carico statico dell'assieme di un bilanciere
Enunciato del problema: si consideri il carico statico dell'assieme di un bilanciere con raggi di raccordo variabili. Il carico è costituito da un carico applicato di 600 N, un vincolo senza attrito e un supporto fisso. Calcolare la sollecitazione massima equivalente.
Condizioni al limite | Carico |
|---|---|
1 - Vincolo senza attrito 2 - Supporto fisso | 600 N come indicato nella figura precedente |
Risultati della sollecitazione massima equivalente con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima:
Sollecitazione in MPa Ansys Discovery Live | Sollecitazione in MPa Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|
133.55 | 130.60 | 2.21 |
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh più alta)
Sollecitazione in MPa - Ansys AIM | Sollecitazione in MPa Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|
130.23 | 127.47 | 2.12 |
Trasferimento di calore nell'assieme di un package/dissipatore
Enunciato del problema: si consideri il trasferimento di calore a regime di un dissipatore in alluminio, strato di interfaccia termica e assieme di package. Il package genera 5 watt di potenza e le superfici esterne del dissipatore presentano una condizione al limite di convezione con un coefficiente di trasferimento di calore di 5 W/m^2 gradi C e una temperatura media ponderata del fluido di 20 gradi C. Calcolare la temperatura massima nel dissipatore di alluminio e la temperatura massima nell'assieme per una condizione a regime.
Proprietà del materiale | Condizioni al limite |
|---|---|
Alluminio, K = 148.62 W/m gradi C TIM, K = 24 W/m gradi C Package, K = 2 W/m gradi C | Flusso di calore del package = 5 W Coefficiente di trasferimento di calore = 5 W/m^2 gradi C Temperatura media ponderata del fluido = 20 gradi C |
Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default.
 |  |
Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default. | Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default. |
Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione di default.
Risultati | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Temperatura max dissipatore, C | 42.5 | 42.39 | 0.25 |
Temperatura massima, C | 53.53 | 55.90 | 4.26 |
Risultati - Temperatura massima con il dispositivo di scorrimento della qualità di simulazione nella posizione massima.
Risultati | Ansys Discovery Live | Creo Simulation Live | Differenza percentuale |
|---|---|---|---|
Temperatura max dissipatore, C | 42.40 | 42.03 | 0.87 |
Temperatura massima, C | 53.70 | 53.63 | 0.13 |
Confronto dei risultati per Creo Ansys Simulation (risoluzione mesh di default)
Risultati | Ansys AIM | Creo Ansys Simulation | Errore percentuale |
|---|---|---|---|
Temperatura max dissipatore, C | 42.6 | 42.58 | 0.04 |
Temperatura massima, C | 54.0 | 54.0 | 0 |