網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真

      距離2019年溫網(wǎng)男單決賽已經(jīng)過去二十多天了,作為半個網(wǎng)球迷的小編對于那場世紀大戰(zhàn)記憶猶新。無數(shù)的奇跡與巧合全都匯聚到這一場比賽之中,這場神仙打架讓男單決賽時隔十年再現(xiàn)長盤決勝,甚至還戰(zhàn)至12-12觸發(fā)溫網(wǎng)新規(guī)(溫網(wǎng)為避免比賽時間過長,今年起規(guī)定長盤12平后搶七,不再繼續(xù)),最終德約科維奇在決勝盤挽救兩個賽點的情況下,以7-6(5)/1-6/7-6(4)/4-6/13-12(3)險勝費德勒,衛(wèi)冕成功奪,五度加冕溫網(wǎng)桂冠。更重要的是這場直接對話的勝利不僅阻擊了奶牛21冠的神跡,還讓自己的大滿貫數(shù)字來到了16。這似乎讓前一段時間幾近蓋棺定論的網(wǎng)壇GOAT人選再起波瀾。

網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真的圖1

      看完比賽的小編內(nèi)心久久不能平靜,內(nèi)心一股莫名的躁動驅(qū)使著我要用我強大(ruo ji)的仿真手段去分析些什么。左思又想決定對比賽過程中鷹眼系統(tǒng)下手。鷹眼系統(tǒng)作為一種輔助手段,能夠?qū)Ω咚龠\動網(wǎng)球落點進行精準捕捉,極大程度減小錯判誤判的發(fā)生。在諸如排球和羽毛球等項目中鷹眼系統(tǒng)也已大范圍被推廣應用。傳統(tǒng)古板的溫網(wǎng)賽事也在今年繼澳網(wǎng)和美網(wǎng)后首次引入了鷹眼系統(tǒng)。本案例即要對鷹眼回放的過程中的網(wǎng)球擊地過程進行仿真。

網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真的圖2

      首先,在UG中,按照實際的網(wǎng)球尺寸小編利用精湛(fei chang ji chu)的三維作圖與渲染技巧,建立了網(wǎng)球的三位模型如下,然后導入Abaqus中進行網(wǎng)格處理,得到實際仿真模型如下,簡直是一毛一樣,有木有網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真的圖3!接觸的地面簡化為剛體。

網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真的圖4

網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真的圖5

      本次建模的主要重點在于對網(wǎng)球的模型處理。網(wǎng)球的主要構造主要分為兩層:內(nèi)膽為橡膠化合物,形成封閉的氣囊;外層為裝飾絨毛,提供充足的摩擦。對于建模分析,我們只需要考慮橡膠內(nèi)膽以及密封空間的氣體即可。首先對于橡膠一般考慮為超彈性材料,Abaqus中提供了多種材料模型,本例中選擇了最經(jīng)典的Mooney-Rivilin模型,相關參數(shù)來源于網(wǎng)上檢索。其次對于網(wǎng)球內(nèi)的封閉氣體,由于網(wǎng)球在變形過程中體積壓縮,會使得氣壓發(fā)生變化,所以不能直接再內(nèi)表面施加恒定壓強,針對這一問題Abaqus中提供了Fluid cavity的接觸屬性設置。在內(nèi)表面建立相關屬性并在Predefinded Field中設置初始氣壓即可完美描述這類模型的實際變形過程。

      下圖為仿真的網(wǎng)球擊低的瞬時動畫:

網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真的圖6

      可以看到在碰撞的瞬間,網(wǎng)球還是產(chǎn)生了十分明顯的形變。

      至于網(wǎng)球在地上留下的球印,我們可以間接的通過地表的接觸應力分布來進行判斷。從接觸應力結果來看與鷹眼系統(tǒng)捕捉的橢圓圖樣還是十分相近的。

網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真的圖7

網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真的圖8

      最后還想說一句,生在這個時代的體育迷是如此的幸運,足壇的梅羅,籃壇的滅霸詹,羽球林李,網(wǎng)球四大天王,這些都是接近或本身就是各自領域的GOAT,卻扎堆在這個時代為我們帶來表演,何其幸也!然而,歲月卻也在一步步的將他們帶遠,也讓人略感神傷。只希望他們的巔峰的尾巴能夠長一點,再長一點。但小編在這里要提醒我們這些無論是還在上學還是已經(jīng)工作的小伙伴一定要積極參與體育鍛煉,讓我們青春的尾巴留的長一點,再長一點!


學習有限元奇巧淫技

學習有限元理論知識

了然于心、游刃有余

CAE仿真實驗室,更多有限元干貨等你來拿!歡迎留言討論、若有疑問可私信~歡迎留言討論,自古評論區(qū)出黃金。

網(wǎng)球比賽鷹眼回放過程仿真的圖9

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

22
1