No soy un experto en la materia, pero si buscas precisión, gratis no encontraras nada. Lo más cercano es Blender, pero si dices que no presenta la suficiente fiabilidad.
Quizás lo que más te convenga es algún software de simulación en ingeniería, pero desconozco los que hay o si están a la venta. Los que yo conozco son max, Maya o Softimage y cualquiera de los 3 te dará buenos resultados. Eso sí, ten en cuenta que son softwares pensados para el cine y la publicidad. Con esto digo que no esperes que tengan un control milimétrico en cada parámetro y ley física que se da en el mundo real; tan sólo hacen simulaciones que en pantalla quedan bonitas, lo cual no es poco.
Si lo que buscas es crear una simulación 99% realista, al final tendrás que optar por un software especializado en colisiones o contratar una empresa que te haga ese servicio.
Espero haberte sido de ayuda.