弹性球体跌落反弹分析

芷行说 2021年3月20日浏览：2133 评论：4 收藏：11

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弹性球体跌落反弹分析的图2

在上一篇《小球的舞动瞬态分析》文章中，只关注了小球跌落到地面上造成地面的变形情况。这篇文章模拟了弹性小球从某高度自由下落，与刚性地面撞击后反弹，观察小球运动规律，理想状态该小球应该呈现自由落体-碰撞反弹反复运动。

本案例中不考虑阻尼、空气阻力、以及碰撞能量的损耗。

读者可以根据需求将小球对象改变为手机跌落、人体跌落等，以及可以考虑阻尼，空气阻力等因素进行计算。

结果演示

弹性球体跌落反弹分析的图4

小球跌落位移变化曲线及动画

技术特征

本案例的主要技术特点包含了conta174，targe170单元的使用，以及多载荷步瞬态分析设置，关键在于瞬态分析的收敛步大小设置。收敛步设置不合适会导致计算不收敛，或者计算结果不准确，根据芷行说的经验来判断合适的载荷步是有一个范围的，并不是载荷步越小就越好越精确，读者可以尝试本案例中太小的载荷步却不会收敛。

求解器设置

/solu
antype,trans
nlgeom,on
alphad,0.1
cnvtol,f,1,0.05
outres,all,all
timint,on
nropt,full
nsubst,2
acel,,,9.8
time,1e-8
solve   !在短时间内施加重力加速度并求解
time,0.43
deltim,0.01,,0.05   !指定当前载荷施加步
solve               !跌落
time,0.46
deltim,0.0005,,0.001
solve              !接触
time,1.31
deltim,0.01,,0.05solve               !反弹与跌落至再次接触
time,1.34
deltim,0.0005,,0.001
solve              !再次碰撞 
time,1.8
deltim,0.01,,0.05
solve             !再次反弹

全文结束，感谢阅读。

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弹性球体跌落反弹分析的图5