基于Adams的鋼絲繩懸掛小球彈性碰撞分析
在完全彈性碰撞的條件下，兩個小球碰撞后，沒有動能損失，碰撞能夠持續發生；實際情況下，鋼球發生碰撞后動能損失，碰撞力逐漸衰減，小球動能逐漸降低。本文通過Adams建立鋼絲繩懸掛小球模型進行碰撞模擬，其中：
1、將鋼絲繩離散為多段圓柱形剛體，不同剛體之間力的傳遞采用軸套力（Bushing）模擬；
2、兩個小球之間的碰撞力采用接觸（contact）進行模擬。
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分析流程
Adams
一、 前處理
1.1 幾何模型構建
1.2 材料定義
1.3 動力學系統構建
二、 求解
2.1 載荷邊界條件
2.2 位移邊界條件
2.3 求解設定
三、 后處理
3.1 仿真動畫
3.2 結果曲線
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1、前處理
Adams
1.1 幾何模型的構建
打開AdamsView，新建文件，定義文件名為xiaoqiu，導入模型并設定單位制為MMKS，鋼絲繩采用離散的多段剛體進行等效，如圖1所示。
圖1 鋼絲繩懸掛小球模型
1.2 材料定義
使用Adams中的默認的steel材料。
1.3 動力學系統構建
1.3.1 定義球副
建立左右鋼絲繩固定端小桿對地的球副，如圖2所示。
圖2 固定端小桿與地面間的球副
1.3.2 軸套力的定義
在相鄰兩個小桿的mark點上建立離散的桿與桿間的軸套力（bushing），在末端桿與小球之間建立軸套力（bushing），如圖2紅色橢圓線條所示，相關參數如下圖3所示。
圖3 軸套力參數設置
1.3.3 定義接觸力
建立小球與小球之間的接觸力（contact），相關參數如下圖4所示，一般默認即可，也可以適當把調高懲罰因子。
圖4 接觸力參數設置
02
2、求解
Adams
2.1 載荷邊界條件
設定重力加速度默認即可。
2.2 位移邊界條件
無。
2.3 求解設定
定義求解時間為2s，求解步長為200步，求解設定如圖5所示，點擊開始求解。
圖5 求解設定
03
3、后處理
Adams
3.1 求解完成后可以查看其仿真動畫，如圖6所示。
圖6 仿真動畫
3.2 結果曲線
仿真完成后可以查看小球之間的接觸力變化曲線，如圖7所示。
圖7 小球接觸碰撞力變化曲線
文章來源：本碩博工程師俱樂部
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