Poniżej znajduje się kilka przykładów symulacji które wykonywaliśmy w Ansys Discovery Live i Ansys AIM aby porównać wyniki (Ansys AIM pracuje na solverach Ansys FLUENT, Ansys Mechanical, Maxwell). Przykłady te pokazują jasno i wyraźnie, że dokładność Ansys Discovery jest bardzo wysoka zważywszy na fakt, że jest to moduł do symulacji w czasie rzeczywistym. .

Przykład 1 – naprężenie redukowane

Pierwszy przypadek to wspornik ramienia robota: celem symulacji było sprawdzenie wartości naprężeń zredukowanych w funkcji średnicy zaokrąglenia. Discovery Live pracowało na karcie GPU nVidia Quadro M5000, maksymalna rozdzielczość.

Promień filetu	Discovery Live [MPa]	Discovery AIM [MPa]	Procent różnicy [%]
1	185.2	220.2	15.9
2	145.3	161.2	9.9
3	132.3	124.2	6.4
4	123.2	115.7	6.5
5	116.5	108.9	7.0

Przykład 2 – dokładność Ansys Discovery w termice

Drugi przypadek: radiator. Symulacja stanu ustalonego radiatora wykonanego z aluminium. Pakiet który jest chłodzony generuje moc 5 Watów. Celem symulacji było sprawdzenie maksymalnych temperatur na płytce PCB w stanie równowagi. Obliczenia były wykonane na komputerze z kartą GPU nVidia K6000.

Wyniki	Discovery Live [°C]	Discovery AIM [°C]	Procent różnicy [%]
Temperatura radiatora	42.9	42.6	<1
Temperatura pakietu chłodzonego	52.5	54.0	2

Przykład 3 – przepływ masowy

Kolejnym przykładem jest symulacja pracy systemu wentylacyjnego. Celem symulacji było wyrównanie różnicy przepływu masowego na wylotach. Prędkość przepływu była ustalona na poziomie 3m/s, ciśnienie na wylocie: 0 Pa. Przypadek był liczony na komputerze z kartą GPU nVidia Quadro P5000. 

Wylot	Discovery Live [kg/s]	Discovery AIM [kg/s]	Procent różnicy [%]
Mass Flow Exit 1	0.0576	0.0583	1.2
Mass Flow Exit 2	0.0296	0.0266	11.2
Mass Flow Exit 3	0.0523	0.0603	13.2
Mass Flow Exit 4	0.0293	0.0261	12.2
Mass Flow Exit 5	0.0654	0.0717	8.8

Warto tu zauważyć że AIM potrzebował 288 iteracji aby reszty spadły do zera. Innymi słowy – musieliśmy trochę poczekać na wyniki.

Przykład 4 – przepływ w trójniku

Następnym przykładem jest test na modelu testowym trójnika z zaworem motylkowym. Konstrukcja ma za zadanie mieszać ciecze o różnych temperaturach. Sprawdzana była wydajność konstrukcji dla częściowego otwarcia zaworu. Mieszana była woda o temperaturze 80 stopni i woda o temperaturze 20 stopni. Przedmiotem zainteresowania był profil prędkości i wartość temperatur na wylocie. Prędkość przepływu na poziomie 1.5 m/s. Prace były wykonane na komputerze z kartą GPU M2000M (laptop).

Wynik	Discovery Live	Discovery AIM	Procent różnicy [%]
Maksymalna prędkość, [m/s]	7.17	7.75	7.5
średnia temperatura na wylocie, [°C]	49	51.7	5.2

Przykład 5 – analiza wytrzymałości

Jednym z ostatnich przykładów jest analiza wytrzymałościowa osi traktora narażonej na duże momenty rzędu 70 000 N-m. Aby nie zarzucano nam, że pokazujemy jedynie niskie wartości różnić sprawdziliśmy również jak Discovery Live radzi sobie z bardzo sztywnymi i dużymi konstrukcjami. O ile w przemieszczeniach różnice są małe to w naprężeniach wyszły dość znaczne. Korzystaliśmy z komputera z kartą GPU nVidia Quadro P5000 wersja z 16Gb RAM.

Wynik	Discovery Live	Discovery AIM	Procent różnicy [%]
Maksymalne przemieszczenia, [m]	0.0037	0.00379	2.4
Maksymalna wartość naprężeń zredukowanych, [MPa]	617.9	793.3	22.1

Przykład 6 – analiza modalna

Ostatnim przykładem jest analiza modalna (bardzo często wykonywana symulacja) płytki PCB wykonanej z materiału FR4. Wszystkie komponenty posiadają własności żywicy (epoxy). Punkt przytwierdzenia (warunek brzegowy fixed support) w miejscu 4 widocznych otworów na rogach. Model był liczony na komputerze z kartą GPU nVidia Quadro P5000.

Wynik	Discovery Live [Hz]	Discovery AIM [Hz]	Procent różnicy [%]
Mod 1	303.2	288.8	5.0
Mod 2	622.4	592.3	5.0
Mod 3	835.2	791.5	5.5

Dokładność Ansys Discovery – Podsumowanie

Ansys Discovery ma tą zasadniczą zaletę, że dostarcza wyniki w czasie rzeczywistym. Bez względu na poziom zmian zarówno pod względem geometrii jak i warunku brzegowego – wyniki dostajemy niemal natychmiast. Jest jednak dużym zaskoczeniem nawet dla nas, że poziom zbieżności tych wyników z wiodącymi na rynku rozwiązaniami Ansys jest tak wysoki.

Przenosząc to na proces projektowy i rozwoju produktu otrzymujemy bardzo dokładne wyniki symulacji bardzo niskim kosztem, a co najważniejsze: w bardzo wczesnej fazie projektowej. Daje to szerokie możliwości modernizacji procesu projektowego i jego znaczną optymalizację.

Warto zaznaczyć, że Ansys mocno inwestuje w Ansys Discovery więc z czasem możemy spodziewać tylko lepszych wyników.