本文主要是介绍幅度响应怎么计算_冲击计算 | 高尔夫球的秘密-Abaqus冲击试验仿真,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
高尔夫球的设计环节会有样品冲击测试,以便了解产品在冲击作用下的响应。
高尔夫球的球体一般会有2~5层,分别采用不同材料,利用球体结构的刚度分布,来影响球的操控性。根据网上搜到的试验数据与材料参数,使用Abaqus对试验中的3层球进行撞击响应建模分析。球体按层切分,并赋予指定材料的截面属性。
通过Abaqus/Explicit分析的高尔夫球冲击过程中的应力以及速度云图如下:
对于球体在球杆打击作用下的响应(速度与旋转速率),在设计环节也会进行大量的计算分析,通常会计算球杆不同表面特征(U型开槽、V型开槽)下的出球响应。
如下图所示,设计部门在仿真前期会做一些基于试验参数的对标工作,以矫正仿真分析时高应变率条件下的材料本构模型参数。
在参数修正的基础上,再进行仿真计算,以更准确地对高尔夫球的动态响应进行预测,从而指导产品设计,缩短研发周期。对标后的仿真基本上可以做到和高速摄影同步。
现在再来谈谈,球面上的凹槽怎么回事。上面提到高尔夫球的出球响应中,有个变量是旋转速率,原来,球在飞行的过程中,不同旋转速率下,由于凹凸的气动外形,导致球体产生气动阻力、升力是完全不一样的,这也就决定了高尔夫球的运动轨迹。
对于高速飞行的高尔夫球,凹凸的表面会导致湍流,影响球体受力,下面这个视频是Youtube上ID为CFD Support的团队通过OpenFOAM计算的不同旋转速率条件下高尔夫球的升力和阻力系数。有没有旋转,差别还是挺显著的,所以球杆的击球面要开槽,这样在出球时,球才会更容易转起来。
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作者:邓怡超,仿真秀科普作者。
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