基于Simsolid的超静定杆支反力对比

1. 摘要

Altair SimSolid是一款无需画网格和设置接触的有限元分析软件，极大的降低了计算耗时。当分析大型装配体时，计算也能在几分钟之内完成，计算结果误差也在可接受范围内。为了验证Simsolid计算结果的准确性，本文基于Simsolid对简单超静定杆进行了模拟，并对支反力结果与理论结算及某A有限元计算软件进了了对比。

 

2. 有限元模型

如图1所示，该模型由三根杆件组成，其中杆1长10 cm，杆2、3长7.5 cm，截面尺寸为2.5 x 2.5 cm²。材料弹性模量为2e11 Pa，泊松比为0.29，密度为7.82e3 kg/m³。 

图1 静定杆超模型

3. 网格

因为网格是自动划分的，所以可以省去这一步。

 

4. 连接及边界条件

4.1 连接

杆1、2为”bonded”连接，杆2、3为“bonded”连接，如图2所示，这些在Simsolid中可以自动识别。

图2 杆件连接方式

4.2 边界条件

杆件两端固定，在杆1、2的接触面上施加沿-Y轴方向500 N的力，在杆2、3的接触面上施加沿-Y轴方向1000 N的力，如图3所示。Simsolid好像显示不了接触面上的加载情况。

图3 杆件边界条件

 

5. 计算结果比较

如下表1可知，Simsolid的计算结果与理论解及某A软件的计算结果误差非常小，可知Simsolid计算结果是比较可靠的。

表1 计算结果对比

结果	理论解	某A软件	Simsolid
底端沿Y方向支反力 (N)	600	598.86	598.96
顶端沿Y方向支反力 (N)	900	901.14	901.04