小球
關(guān)注創(chuàng)建者：電機(jī)小朱 創(chuàng)建時(shí)間：2021-02-25
小球的視頻教程
Fluent專家-動(dòng)網(wǎng)格-案例4 -小球入水
案例簡(jiǎn)介 小球位于水面上3m高處，小球直徑200mm，下方水深2.5m，計(jì)算區(qū)域高6m、寬3m的矩形，計(jì)算開(kāi)始時(shí)，小球自由落下，落入水中，由于小球密度小于水，最終將漂浮在水面。 知識(shí)點(diǎn)：udf、動(dòng)網(wǎng)格、6自由度網(wǎng)格設(shè)置等等
￥50 24分鐘 105播放
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LSDYNA小球撞擊夾層玻璃近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬
LSDYNA小球撞擊夾層玻璃近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬，前后處理采用LSPREPOST，LSDYNA計(jì)算版本為R13。主要信息下： 夾層玻璃上下兩層為玻璃，中間層為PC，總大小100mm×100mm×9mm，小球直徑10mm； 玻璃為DP本構(gòu)，PC為彈性材料，小球為剛體，初速度30m/s。
￥150 35分鐘 590播放
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小球撞擊平板過(guò)程分析-ABAQUS-3D
本視頻step-by-step詳細(xì)介紹了小球撞擊平板過(guò)程的建模方法。通過(guò)該視頻的學(xué)習(xí)，大家可以掌握ABAQUS基本的建模過(guò)程。其他相似過(guò)程的模擬可以通過(guò)該視頻有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。 模型為3D，小球模擬為彈性體，平板為彈塑性體且通過(guò)設(shè)定ductile damage參數(shù)來(lái)模擬板材的斷裂。 希望該視頻能有助于大家的建模，建模過(guò)程如有疑問(wèn)，歡迎在留言區(qū)評(píng)論，祝大家在仿真的路上一切順利。
免費(fèi) 35分鐘 1199播放
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小球的實(shí)例教程
你猜，我把鼓風(fēng)機(jī)打開(kāi)，用這個(gè)角度吹小球，小球會(huì)被吹走嗎?
前面的問(wèn)題，你選了什么呢？想知道答案么？咱們就先理論分析一下。先從基礎(chǔ)場(chǎng)景，豎直方向分析，向上吹小球，小球受自身重力和風(fēng)給它向上的壓力，重力和鼓風(fēng)機(jī)氣量合適，力就達(dá)到平衡，小球懸空靜止。如果球偏離中心，會(huì)不會(huì)掉下去呢？
鼓風(fēng)機(jī)吹氣是射流問(wèn)題，流體力學(xué)書中告訴我們，低于音速時(shí)射流中壓強(qiáng)約等于環(huán)境壓強(qiáng)。假設(shè)球向左偏，右側(cè)流體繞過(guò)球流速變大，根據(jù)伯努利定律，流速變大，壓強(qiáng)就變小，就小于原來(lái)該位置的環(huán)境壓強(qiáng)了，而左邊接近環(huán)境壓強(qiáng)，球就被壓回到了中心，所以即使球左右晃動(dòng)也不會(huì)掉下去。
豎直的問(wèn)題理解了，那么斜著吹呢？
把它斜過(guò)來(lái)，重力沿著射流方向和垂直射流方向做個(gè)分解，沿射流方向分力比原來(lái)重力小了點(diǎn)兒，小于向上壓力了，所以球就會(huì)被吹遠(yuǎn)了一點(diǎn)兒，向上的壓力相應(yīng)減小，和重力分量達(dá)到新的平衡。然后再看重力垂直射流方向的分力，會(huì)讓球向右下移動(dòng)，根據(jù)剛剛分析的伯努利原理，球左側(cè)流速大壓強(qiáng)小，所以就受到了氣流給它向左上的壓力，和重力這個(gè)分力平衡。于是，小球就懸在這里，既不落下，也不被吹走。
理論解釋，你GET了嗎？
為了更直觀地看到小球受力理情況，用流體仿真軟件AICFD做個(gè)模擬。一個(gè)小球放在空氣中，然后用一股高速流體來(lái)吹它。常用的湍流模型計(jì)算，很快收斂，豎直方向時(shí)，壓力云圖顯示，底部壓強(qiáng)最大，這就是平衡重力的那個(gè)壓力。當(dāng)小球偏左，可以看到右側(cè)流速變大，壓強(qiáng)變小，球就能被向右壓回中心。
再看斜著吹時(shí)，算出的結(jié)果，小球左上側(cè)流速大，壓強(qiáng)小，壓力方向垂直射流向左上，與重力分量平衡，沿射流方向壓力與重力另一個(gè)分量平衡，小球就可以靜止在這里了。
展開(kāi) 小球在彈簧頂端的木塊上的彈性跳動(dòng)問(wèn)題之代碼分析
根據(jù)上次課程的原理分析及給出的代碼（http://www.yqgqt.org.cn/content/post/318856），這次課程的任務(wù)是對(duì)給出的代碼進(jìn)行分析。本次課程分為三部分，一是上一節(jié)課程中的結(jié)果展示，二是代碼實(shí)現(xiàn)分析；三是代碼分析。
我們先按照給出的代碼運(yùn)行程序，得出了以下圖片。
1.結(jié)果展示
圖 1.小球與彈簧塊位移圖
圖 2.小球與彈簧塊運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫（動(dòng)圖）
得到了小球與彈簧塊的位移圖（圖1）與小球與彈簧塊運(yùn)動(dòng)（圖2），在圖1中看到小球與彈簧塊接觸25次，這個(gè)數(shù)值是在代碼中設(shè)定的；圖2是一張動(dòng)畫圖，展示的是小球與彈簧塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
2.代碼實(shí)現(xiàn)分析
從上一節(jié)課程中我們了解到，小球與彈簧塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為兩大部分，一是未碰撞情況下，我們運(yùn)用基本的受力分析以及位移，速度，加速度的關(guān)系可得方程；二是碰撞的情況下，我們采用動(dòng)量守恒定律以及能量守恒定律得到方程。代碼運(yùn)行應(yīng)該符合下列流程圖。
圖3 代碼實(shí)現(xiàn)流程
首先根據(jù)給定的初值，進(jìn)入方程組（2），直到小球與彈簧塊碰撞時(shí)進(jìn)入方程組（4），如此便得到了小球與彈簧塊第一次碰撞間的所有過(guò)程，因?yàn)楸纠淮嬖谌魏巫枘岬淖饔茫裕?em>小球將彈起，彈簧塊將下降，從新進(jìn)入到方程組（2），再開(kāi)始一個(gè)新的循環(huán)。理論上來(lái)講，這將是一個(gè)無(wú)限的循環(huán)，但我們可以通過(guò)設(shè)置小球與彈簧塊的碰撞次數(shù)來(lái)限定，在代碼中，設(shè)定的25次。
3.代碼分析
3.1 解微分方程基本知識(shí)
微分方程分為常微分方程（ODE）與偏微分方程（PDE），簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)系數(shù)為常數(shù)的為ODE，而系數(shù)為變量的為PDE。
展開(kāi) 034 – COMSOL編寫代碼繪制幾何：小球隨機(jī)嵌在大球中（僅模型文件，40元）
基本介紹：
主要內(nèi)容：利用COMSOL自帶的腳本工具編寫代碼，繪制復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，本案例繪制了“小球隨機(jī)嵌在大球中”，具體請(qǐng)看下面圖片；
使用的軟件版本為COMSOL 5.4 (5.4.0.225)；
計(jì)算所需的內(nèi)存：無(wú)；
涉及的內(nèi)容：App開(kāi)發(fā)器，模型方法；
本案例僅包含模型文件（但有一個(gè)如何使用代碼的說(shuō)明文檔），購(gòu)買后不附帶答疑指導(dǎo)。
包含的文件截圖：
詳細(xì)描述：
1、打開(kāi)模型后看到下圖所示的界面，圖中左側(cè)的“全局定義-參數(shù) 1”中定義了大球的半徑R0 = 100 nm、小球半徑r0 = 1.5 nm、共畫了300個(gè)小球。
2、展開(kāi)左側(cè)的“幾何 1”，如下圖，可以看到1個(gè)大球和300個(gè)小球的對(duì)象。
3、如果要更改參數(shù)，例如將大球半徑改為300 nm、小球半徑改為20 nm、畫100個(gè)小球，按照下面的方法操作：
（1）在“參數(shù)1”中修改參數(shù)，如下圖：
?
（2）在“幾何1”中將所有的小球刪去，只保留大球，如下圖：
（3）選中“畫小球（運(yùn)行之前必須把所有小球都刪去）”，并運(yùn)行此方法調(diào)用，如下圖：
（4）這樣就畫出了結(jié)構(gòu)，如下圖。由于小球是隨機(jī)畫出的，所以您的小球的排列方式會(huì)與我下面的截圖不一樣：
再次提醒：本案例僅包含模型文件，沒(méi)有講解視頻，也不附帶答疑指導(dǎo)。
本案例僅包含模型文件，請(qǐng)從附件中下載
附件壓縮包的解壓密碼購(gòu)買后會(huì)顯示。
034-COMSOL小球隨機(jī)嵌在大球中（僅模型文件）.zip
展開(kāi) 035 – COMSOL編寫代碼繪制幾何：小球密排在大球表面（僅模型文件，40元）
基本介紹：
主要內(nèi)容：利用COMSOL自帶的腳本工具編寫代碼，繪制復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，本案例繪制了“小球密排在大球表面”，具體請(qǐng)看下面圖片；
使用的軟件版本為COMSOL 5.4 (5.4.0.225)；
計(jì)算所需的內(nèi)存：無(wú)；
涉及的內(nèi)容：App開(kāi)發(fā)器，模型方法；
本案例僅包含模型文件（但有一個(gè)如何使用代碼的說(shuō)明文檔），購(gòu)買后不附帶答疑指導(dǎo)。
包含的文件截圖：
詳細(xì)描述：
1、打開(kāi)模型后看到下圖所示的界面，圖中左側(cè)的“全局定義-參數(shù) 1”中定義了大球的半徑R0 = 150 nm、小球半徑r0 = 2.5 nm、相鄰小球的平均距離約25 nm。
2、展開(kāi)左側(cè)的“幾何 1”，如下圖，可以看到1個(gè)大球和許多小球的對(duì)象。實(shí)際上這里面一共有422個(gè)小球。
3、如果要更改參數(shù)，例如將大球半徑改為200 nm、小球半徑改為2 nm、相鄰小球的平均距離約20 nm，按照下面的方法操作：
（1）在“參數(shù)1”中修改參數(shù)，如下圖：
（2）在“幾何1”中將所有的小球刪去，只保留大球，如下圖：
（3）選中“畫小球（運(yùn)行之前請(qǐng)將所有小球都刪去）”，并運(yùn)行此方法調(diào)用，如下圖：
（4）這樣就畫出了結(jié)構(gòu)，如下圖。畫完之后還會(huì)提示“共有1224個(gè)小球”：
再次提醒：本案例僅包含模型文件，沒(méi)有講解視頻，也不附帶答疑指導(dǎo)。
本案例僅包含模型文件，請(qǐng)從附件中下載
附件壓縮包的解壓密碼購(gòu)買后會(huì)顯示。
035-COMSOL小球密排在大球表面（僅模型文件）.zip
展開(kāi) 此分析前處理的難點(diǎn)就是對(duì)小球的網(wǎng)格劃分
在第一次對(duì)網(wǎng)格劃分時(shí)，既無(wú)法對(duì)小球的整體布種也無(wú)法對(duì)小球的邊布種；對(duì)于不規(guī)則形狀的模型我們首先應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行切分。
本次分析創(chuàng)建了三個(gè)基準(zhǔn)平面對(duì)模型進(jìn)行切分。大家不妨嘗試先切分一個(gè)平面然后對(duì)小球進(jìn)行網(wǎng)格劃分，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格劃分的質(zhì)量并達(dá)不到精度要求，因此我對(duì)其進(jìn)行了三個(gè)基準(zhǔn)平面的劃分，但是大家發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格質(zhì)量仍然達(dá)不到精度要求，那么這個(gè)時(shí)候要對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格控制，以結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對(duì)其進(jìn)行控制。最后對(duì)小球進(jìn)行全局布種再進(jìn)行網(wǎng)格劃分即可得到精度相對(duì)比較高的網(wǎng)格。這里的基準(zhǔn)平面是不能刪除（刪除或抑制都會(huì)涼涼）但是可以隱藏。
涉及到小球碰撞地面后的回彈方向，可以在其他方向進(jìn)行約束，釋放一個(gè)U2即Y方向的自由度。
1.給予小球-55m/s的初始速度后
2.上一步的條件下只改變載荷邊界條件即施加重力場(chǎng)
為什么會(huì)得到這種情況呢？上一個(gè)的分析步時(shí)間是0.002秒，根據(jù)h=1/2at2，小球下降的位移量是非常小的，這個(gè)時(shí)候我們只需要改變時(shí)間步長(zhǎng)即可。但是這樣求解時(shí)間會(huì)非常慢甚至無(wú)法收斂，為了簡(jiǎn)化求解，我們可以將重力加速度設(shè)為-980試一下，時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)為0.02試一下。求解結(jié)果如下：
將地面設(shè)置為剛體后的應(yīng)力云圖：
此時(shí)只給小球施加預(yù)定義場(chǎng)即初速度無(wú)重力場(chǎng)，將此時(shí)的結(jié)果與第一次柔性地面相比，第四個(gè)的小球回彈速度幾乎與初始速度相同。
此帖適應(yīng)于初學(xué)顯示動(dòng)力學(xué)綜合分析的學(xué)者
展開(kāi) 
小球的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
小球的最新內(nèi)容
圖1 預(yù)期球殼外形以及散射效果
粗糙表面納米二氧化硅空心球，300-2500nm的波長(zhǎng)，球殼的直徑200-1000nm，外部小球40nm。對(duì)球體進(jìn)行編程建模，形成FDTD的參數(shù)列表以及模糊化處理的編碼。編碼的優(yōu)勢(shì)為波長(zhǎng)范圍、頻率采樣率、球殼半徑、微球半徑以及材料靈活設(shè)置，一鍵式操作。
實(shí)現(xiàn)的目的，當(dāng)sensor_1觸發(fā)后將3號(hào)joint抑制，也即part_c小球之后會(huì)自由落體；當(dāng)sensor_2觸發(fā)后將4號(hào)joint抑制，也即part_d小球之后會(huì)自由落體。當(dāng)然，將各自的sensor在觸發(fā)后關(guān)閉。
提交仿真，可以使用交互式仿真也可以使用腳本計(jì)算，但是如果使用腳本計(jì)算要注意不能再有對(duì)傳感器的操作，因?yàn)楸景咐业木褪莻鞲衅饔|發(fā)事件。
LSDYNA應(yīng)用——編織物仿真10個(gè)月前
<p>本貼內(nèi)容為小球自由下落到編織物布料的仿真模型。</p><p>小球為剛性殼體。</p><p>編織物為shell單元9號(hào)算法，材料為*MAT_FABRIC。
Hypermesh二次開(kāi)發(fā)之定位導(dǎo)入模型10個(gè)月前
小球撞擊鈑金條件是小球從鈑金底部正z向撞擊，因此移動(dòng)小球需要以球面上的高點(diǎn)指向鈑金的固定點(diǎn)方可移動(dòng)。如下圖為導(dǎo)入半球模型后，半球與鈑金的相對(duì)位置。
移動(dòng)半球后還需要注意半球與鈑金模型是否存在模型干涉問(wèn)題。鈑金模型通常以shell單元?jiǎng)?chuàng)建，需要賦予一定厚度，所以還需要調(diào)節(jié)半球和鈑金一定厚度方向上的距離才是半球模型正確的位置。
</p><p><br></p><p>從高中物理的簡(jiǎn)化小球為質(zhì)點(diǎn)，到"質(zhì)點(diǎn)——梁"模型，再到結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)，再到仿真，將現(xiàn)實(shí)情況不同程度的簡(jiǎn)化，是一個(gè)自然的思路。</p><p><br></p><p>對(duì)于有限元法來(lái)說(shuō)，很多人將現(xiàn)實(shí)情況簡(jiǎn)化為二維，有些人簡(jiǎn)化為三維。</p><p><br></p><p>殼單元就是介于二維和三維之間的，考慮單元高度（即單元厚度），但是又常常忽略高度的一種單元。
</p><p><br></p><p>高中物理的小球問(wèn)題，都是將小球簡(jiǎn)化為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，那么對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，使用多個(gè)質(zhì)點(diǎn)，再使用梁將節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，是很自然的思路。</p><p><br></p><p>那么問(wèn)題自然來(lái)到了，由幾個(gè)梁組成的多邊形最合適。</p><h2>3.三角形，四邊形</h2><p>很簡(jiǎn)單，不存在1邊、<span style="color: rgb(25, 27, 31);">2邊的平面。
該案例僅作簡(jiǎn)單介紹，后續(xù)可以運(yùn)用到小球自由落體入水、船舶出入水、水上飛機(jī)出入水等多種案例的計(jì)算。
1 workbench 設(shè)置
1.1 選擇以下三個(gè)模塊進(jìn)行流體計(jì)算
2 SCDM 設(shè)置
2.1 導(dǎo)入幾何
依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行幾何劃分，具體尺寸如下圖。
實(shí)現(xiàn)的目的，當(dāng)sensor_1觸發(fā)后將3號(hào)joint抑制，也即part_c小球之后會(huì)自由落體；當(dāng)sensor_2觸發(fā)后將4號(hào)joint抑制，也即part_d小球之后會(huì)自由落體。當(dāng)然，將各自的sensor在觸發(fā)后關(guān)閉。
提交仿真，可以使用交互式仿真也可以使用腳本計(jì)算，但是如果使用腳本計(jì)算要注意不能再有對(duì)傳感器的操作，因?yàn)楸景咐业木褪莻鞲衅饔|發(fā)事件。
part_2，上側(cè)小球為part_3，分別在二者上施加Sforce_4和Vforce_1。
，一個(gè)位于平衡木的左側(cè)，然后分別定義固定副與原有小球和平衡木連接。
