Casos de referencia
En los siguientes casos de referencia, se comparan los resultados de problemas específicos para Ansys Discovery Live y Creo Simulation Live. Todos los casos de referencia de Creo Simulation Live se ejecutan en un ordenador con una tarjeta gráfica NVIDIA Quadro P4000.
Para cada caso, se comparan en una segunda tabla los resultados de estos problemas para Ansys AIM y Creo Ansys Simulation.
Análisis modal de un brazo robótico
Exposición del problema: examine un brazo robótico de acero con una base fija. Calcule las tres primeras frecuencias naturales y formas de modo del conjunto.
Propiedades del material
Condiciones de límite
Módulo de Young E = 2e11 Pa
Coeficiente de Poisson ν = 0.3
Soporte fijo
Resultados: barra corredera de calidad de simulación en la posición máxima
Resultados
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
Porcentaje de diferencia
Frecuencia de modo 1, Hz
16.53
18.3
10.71
Frecuencia de modo 2, Hz
21.07
24.0
13.91
Frecuencia de modo 3, Hz
30.06
34.9
16.10
En el siguiente gráfico, se muestra la convergencia del modo 1 frente al valor de la barra corredera de calidad de simulación (fidelidad):
Resultados: barra corredera de calidad de simulación en la posición por defecto
Resultados
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
Porcentaje de diferencia
Frecuencia de modo 1, Hz
16.60
19.1
15.06
Frecuencia de modo 2, Hz
21.88
24.6
12.43
Frecuencia de modo 3, Hz
31.86
37.1
16.45
Comparación de resultados para Creo Ansys Simulation (resolución de malla más alta)
Resultados
Ansys AIM
Creo Ansys Simulation
Error porcentual
Frecuencia de modo 1, Hz
17.70
15.66
11.53
Frecuencia de modo 2, Hz
21.78
21.10
3.12
Frecuencia de modo 3, Hz
32.76
30.19
6.71
Análisis modal de una placa de circuitos impresos
Exposición del problema: examine un conjunto de placa de circuitos impresos con soporte fijo. La PCB está hecha de FR4 y se da por supuesto que todos los demás componentes tienen las propiedades de epoxy. Calcule las tres primeras frecuencias naturales y formas de modo del conjunto de placa de circuitos impresos.
Propiedades del material
Condiciones de límite
FR4
Módulo de Young E = 1.1e10 Pa
Densidad ⍴ = 1900 kg/m​3
Coeficiente de Poisson ν = 0.28
Epoxy
Módulo de Young E = 1.1e9 Pa
Densidad ⍴ = 950 kg/m
Coeficiente de Poisson ν = 0.42
Soporte fijo de cinco taladros de soporte, tal como se muestra en la siguiente figura.
Comparación del resultado: barra corredera de calidad de simulación en la posición máxima
Resultados
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
Porcentaje de diferencia
Frecuencia de modo 1, Hz
294.61
306.7
4.10
Frecuencia de modo 2, Hz
601.58
629.7
4.67
Frecuencia de modo 3, Hz
800.87
844.4
5.44
En el siguiente gráfico se muestra la convergencia del modo 1 frente al tamaño de resolución
Comparación del resultado: barra corredera de calidad de simulación en la posición por defecto
Resultados
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
Porcentaje de diferencia
Frecuencia de modo 1, Hz
310.39
330.5
6.48
Frecuencia de modo 2, Hz
628.88
676.7
7.60
Frecuencia de modo 3, Hz
837.09
905.9
8.22
Carga estática de un soporte
Exposición del problema: examine la carga estática de un soporte de aluminio. La carga está formada por una carga aplicada de 200 N y dos soportes fijos. Calcule el desplazamiento máximo de la punta y la tensión máxima equivalente en la sustracción posterior de la pieza como función de la posición de la barra corredera de fidelidad en Discovery Live y Creo Simulation Live.
Propiedades del material
Condiciones de límite
Carga
Módulo de Young E = 7.1 E10 Pa
Densidad D= 1900 kg/m3
Coeficiente de Poisson ν = 0.33
Dos soportes fijos, como se muestra en la figura anterior.
200 N, como se muestra en la figura anterior.
Resultados: desplazamiento de la punta con la barra corredera de calidad de la simulación en la posición máxima.
Posición de la barra corredera de fidelidad (porcentaje)
Desplazamiento: m
Ansys Discovery Live
Desplazamiento: m
Creo Simulation Live
Porcentaje de diferencia
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
En el siguiente gráfico, se muestra el desplazamiento máximo de la punta con la barra corredera de calidad de la simulación en diferentes posiciones.
Resultados: tensión equivalente en la sustracción trasera con la barra corredera de calidad de la simulación en otra posición.
Posición de la barra corredera de fidelidad (porcentaje)
MPa de tensión
Ansys Discovery Live
MPa de tensión
Creo Simulation Live
Porcentaje de diferencia
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
En el siguiente gráfico, se muestra la tensión equivalente en la sustracción trasera con la barra corredera de calidad de la simulación en diferentes posiciones.
Comparación de resultados para Creo Ansys Simulation (resolución de malla más alta)
Resultados
Ansys AIM
Creo Ansys Simulation
Error porcentual
Desplazamiento máximo, m
0.11008E-3
0.11009E-3
0.01
Tensión máxima equivalente, MPa
18.31
18.26
0.27
Carga estática de un conjunto de balancín
Exposición del problema: examine la carga estática de un conjunto de balancín con radios de acuerdo variables. La carga consta de una carga aplicada de 600 N, un soporte sin fricción y fijo. Calcule la tensión máxima equivalente.
Condiciones de límite
Carga
1: restricción sin fricción
2: soporte fijo
600 N, como se muestra en la figura
Resultados de la tensión máxima equivalente con la barra corredera de calidad de la simulación en la posición máxima
MPa de tensión
Ansys Discovery Live
MPa de tensión
Creo Simulation Live
Porcentaje de diferencia
133.55
130.60
2.21
Comparación de resultados para Creo Ansys Simulation (resolución de malla más alta)
MPa de tensión: Ansys AIM
MPa de tensión: Creo Ansys Simulation
Error porcentual
130.23
127.47
2.12
Transferencia de calor en un conjunto de disipador/paquete
Exposición del problema: examine la transferencia de calor en régimen permanente de un disipador de aluminio, capa de interfaz térmica y conjunto de paquete. El paquete genera 5 vatios de potencia y las superficies externas del disipador tienen una condición de límite de convección con un coeficiente de transferencia de calor de 5 W/m^2° C y una temperatura de masa de fluido de 20° C. Calcule la temperatura máxima en el disipador de aluminio y la temperatura máxima en el conjunto para una condición en régimen permanente.
Propiedades del material
Condiciones de límite
Aluminio, K = 148.62 W/m° C
TIM, K = 24 W/m° C
Paquete, K = 2 W/m° C
Flujo de calor del paquete = 5 W
Coeficiente de transferencia de calor = 5 W/m^2° C
Temperatura de masa de fluido = 20° C
Resultados: temperatura máxima con la barra corredera de la simulación en la posición por defecto
Resultados: temperatura máxima con la barra corredera de la simulación en la posición por defecto
Resultados: temperatura máxima con la barra corredera de la simulación en la posición por defecto
Resultados: temperatura máxima con la barra corredera de la simulación en la posición por defecto
Resultados
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
Porcentaje de diferencia
Disipador de temperatura máxima, centígrados
42.5
42.39
0.25
Temperatura máxima, centígrados
53.53
55.90
4.26
Resultados: temperatura máxima con la barra corredera de la simulación en la posición máxima
Resultados
Ansys Discovery Live
Creo Simulation Live
Porcentaje de diferencia
Disipador de temperatura máxima, centígrados
42.40
42.03
0.87
Temperatura máxima, centígrados
53.70
53.63
0.13
Comparación de resultados para Creo Ansys Simulation (resolución de malla por defecto)
Resultados
Ansys AIM
Creo Ansys Simulation
Error porcentual
Disipador de temperatura máxima, centígrados
42.6
42.58
0.04
Temperatura máxima, centígrados
54.0
54.0
0
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