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Simdroid 结构分析模块

一、Simdriod结构分析模块提供丰富的单元类型、几十种材料本构关系、灵活的连接装配方式、多种载荷与约束施加方式以及静/动力、线性/非线性有限元求解器，能够满足绝大多数工程结构分析的需要。

二、产品描述：

1、连接与接触功能：

Simdroid提供了丰富的连接与接触关系定义，如耦合连接、MPC连接、嵌入连接、绑定接触、无摩擦接触、库伦摩擦接触、不分离接触、粗糙接触，用于模拟各种连接与接触行为。

连接与接触算法是分析复杂装配体力学特性必不可少的技术，如：碰撞模拟、跌落分析、结构之间的相互作用、装配零件之间的相互关系等往往需要采用连接与接触技术才能准确考虑。

2、材料本构

结构分析会涉及到各种材料，金属材料、橡胶聚合物、玻璃树脂材料、岩土地质材料等，材料特性相当复杂，往往需要考虑非线性的应力应变关系，材料本构直接关系到仿真模型抽象是否正确，也是评判一个软件强弱的重要依据。Simdroid提供了30多种非线性材料模型：弹塑性、粘弹性、超弹性、粘塑性、蠕变等非线性材料本构，以满足材料模拟的要求。

Simdroid的材料非线性模型涵盖了非常广泛的材料范围，保证了它可以完善地解决各种材料非线性问题。

3、结构求解分析能力

Simdroid提供功能强大的结构求解器，包括静力、准静力、动力分析等，能够解决不同类型的工程问题。

Simdroid的结构分析类型包括：

• 线性/非线性静力分析：分析结构模型在静载荷作用下的力学特性，可以考虑几何非线性、材料非线性、接触非线性等非线性行为；

• 频率分析：分析结构的各阶自振频率和振型，从而确定结构的振动特性；

• 线性/非线性屈曲分析：线性屈曲分析即特征值屈曲，用于确定结构的理论临界失稳载荷，而非线性屈曲则可以考虑结构的初始缺陷和扰动，进一步确定结构的失稳极限载荷；

• 谐响应分析：分析结构在简谐载荷作用下的稳态响应，是适用于特殊的简谐载荷情况的一种快速时域分析，当结构受到此类载荷作用时，可以快速计算结构的受迫振动，其典型应用是正弦对数扫描分析；

• 响应谱分析：计算在响应谱载荷作用下结构的峰值响应，响应谱分析的典型应用是地震分析，是地震分析的标准方法；


• 随机振动分析：分析在功率谱密度载荷作用下结构响应的概率分布，比如结构的风载、车辆、舰船等的振动载荷往往是统计随机载荷，可以用功率谱密度来描述；

• 准静力分析：用于计算准静力载荷作用于结构或部件上引起的结构响应，是一个非线性分析过程。与静力分析相比，准静力分析中的时间为真实时间，荷载可以是时间的任意函数；

• 瞬态动力分析：分析结构在随时间任意变化载荷作用下的时域响应，瞬态动力分析可以考虑非线性行为。

4、结构单元类型

结构的类型多种多样，Simdroid提供的丰富的单元类型可以充分满足结构模拟的需要。支持超过50种杆、梁、膜、壳、实体等单元类型：

• 杆（一阶杆单元）；

• 梁（一阶剪切梁、欧拉梁单元、二阶梁单元）；

• 膜（一阶三角形膜、二阶三角形膜、一阶四边形膜、二阶四边形膜）；

• 壳（一阶三角形壳、一阶四边形壳、实体壳单元）；

• 实体（一阶四面体、二阶四面体、一阶六面体、二阶六面体、一阶三棱柱、二阶三棱柱、一阶四棱锥、二阶四棱锥、缩减积分单元）；

• 液体单元，支持结构的湿模态分析和液晃分析；

• 具备超单元设置；

• 离散钢筋单元、钢筋层单元等；

所有单元均支持材料非线性和几何非线性分析，实体单元和壳单元支持接触非线性分析。
约束与载荷

5、Simdroid支持结构仿真常用的约束和载荷类型，包括：

压力、温度、弯距、弹性支承、常规约束、自由液面、初始温度、超单元、集中质量、指定位移、重力、静水压力、集中力、离心荷载、生死单元、预应力场