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问题描述

几何：

为导入几何体，包括一个圆轴和一个EB挂板金具。

网格：

Simdroid软件中圆轴采用二阶六面体Hex20单元，挂板金具选用二阶四面体Tet10单元，Abaqus中分别为C3D20和C3D10单元。其中Simdroid剖分六面体时会产生部分的二阶三棱柱单元（Wedge15）。

Simdroid合计1982个单元，其中圆轴380个单元，挂板1602个单元。Abaqus合计2181个单元，其中圆轴360个单元，挂板1821个单元。

材料：

圆轴和挂板均为弹塑性材料，弹性模量 2.1e11 Pa，泊松比 0.3；Mises塑性（各项同性硬化）数据见下表：

边界和荷载：

轴两端固定约束，挂板下部圆孔中心设置一个参考点，选择参考点和挂板圆孔内表面刚性耦合连接，约束参考点的Uy、Uz、Rx、Ry、Rz自由度。

参考点处施加x方向集中荷载，Fx = 1200 kN。

接触：

考虑 case 1 无摩擦接触，case 2 库伦摩擦接触，摩擦系数0.2。采用点面接触离散。

分析：

通用静力分析，不考虑几何非线性，初始和最大增量步均设置为0.1 s。

结果对比

最后一个增量步的结果如下表：

注意对于简单的Mises塑性材料，Simdroid在将单元积分点应力外插到单元节点后默认对节点应力进行了一步应力更新计算，可以确保节点应力仍然在材料的屈服面上。而Abaqus的节点应力是直接线性外插，所以其节点应力和塑性应变不在材料的屈服面上，与Simdroid存在区别，此处没有比较节点的应力数据。

选择挂板圆孔处一点，绘制位移-荷载曲线如图：

结果云图

Simdroid点面库伦摩擦接触最后一个增量步结束算得的位移、等效应力、等效应力切片、等效塑性应变云图为：

结论

本例中，在网格类型一致并且网格数量接近的情况下，Simdroid的点面接触算法（无摩擦/摩擦）计算的节点位移结果与Abaqus基本一致，且荷载位移曲线基本一致。积分点的应力和等效塑性应变结果与Abaqus基本一致，但节点应力和等效塑性应变与Abaqus存在差异，该差异由弹塑性材料的应力外插算法导致。