博到状元的正确姿势？—仿真告诉你!
如何在博饼中一举拿下状元？这可是无数闽南人以及生活在闽南的外地人梦寐以求的。难道真的只靠运气吗？在屡败屡战，屡战屡败后，我们团队的汪工，近日做了一个非常有趣的工作，利用数值仿真做了一个博饼的过程模拟，终于解锁了拿下状元的正确姿势【这算不算现实中没有的，在元宇宙中实现了】。
文中案例使用Hypermesh进行前处理，Abaqus Explicit进行显式动力学分析。
Part.1
首先，一个小科普，什么是博饼？
相传，中秋博饼是古时候郑成功屯兵厦门时为解士兵的中秋相思之情、激励鼓舞士兵士气而发明的一种活动。每年的中秋，如果你在闽南的公司上班，就有机会参加这样的中秋晚会(聚餐+博饼)，运气好，可以收获一大 波日常的用品甚至购物卡。对此，外地人往往表示：
但是！
能博到什么，完全靠运气啊！当你博饼都是一秀二举时，博了状元和对堂的同事路过，关切的和你打招呼，你都不好意思回人家。来给大家科普下规则：
图1 博饼道具
准备大的瓷碗一个，类似盛汤那种大碗。其次是六个骰 子，多一个少一个都不行。
根据科举制度来划分等级，由高到低。
六抔红：六个4。
六抔黑：六个其他数字。
状元插金花：四个4+两个1。
五子登科：五个相同的数。
状元：四个4带其他两个任意数。
对堂：摇出顺子，比如123456
四进：除了4以外的四个相同的数，比如666611
三红：三个4
二举：两个4
一秀：一个4
具体可以参考下图：
图2 博饼规则
其他规则：状元只有一个，谁摇的大归谁，没，如果后来者的数值比前一个大，后来者就是状元，还有就是如果奖品没全部摇完，如果后面有人又摇中状元，并且比之前的状元大，那么后面的那个人就是状元，而之前的状元就会被替换掉。
Part.2
现在，我们来建立一个有限元模型分析一下。
有限元模型采用Hypermesh划分，之后提交Abaqus 采用explicit的格式求解，为了得到骰 子稳定的状态求解时间为5s, 为了加速计算过程，施加了一个比较大的mass scaling 系数。
把骰 子的初始位置放在碗的底部，施加一定的初始速度来模拟一定的位置的高度的下落。（这也是我们做跌落仿真时的常规设置，而无需模拟整个跌落过程）
图3 有限元模型,初始状态
为了节约计算量骰 子和碗采用刚体单元来模拟。固定碗的全部自由度，之后对骰 子施加重力场，为了模拟类似随机过程的效果，对每个骰 子施加一个转动的初始角速度（注：这里并不是真正的随机效果，如需随机效果，还需要通过程序实现，这里仅为了让不同的骰 子具有不同的初始运动特性）
图4 随意设置一个转动的初始角速度
部件之间作用通过通用接触的方式建立，把骰 子与碗的外表面作为接触的对象。通用接触不同于接触对，通用接触不遵从严格的主从关系，但是接触对的优点是更高效的计算效率，而且也支持更多的接触控制，但是在产品跌落的场合通用接触是使用比较多的一种接触设置。具体的设置如下，设置大多采用默认的设置，摩擦系数采用0.2。
图5 设置接触属性
Part.3
尝试几次改变不同的初始条件的结果，每个方向16核双精度，差不多要算1.5小时。仿真的结果如下：
第一轮：一秀（成绩不错，再接再厉！）
第二轮：状元（四子带7）
对于的初始角速度如下：
图6 获得状元的初始角速度设定
Part.4
通过仿真分析，我们可以获得一种博到状元的方法。那就是：
保证6个筛子掉落碗底一瞬间的初始位置如图3所示，每个筛子的初始角速度如图6所示。
是不是...emmm 很简单呢？
你看，这是不是很像你的人生？
无论怎样精打细算，却总有许多无法掌控的因素，有时倒不如放手一搏，毕竟成功的机会除了你计算的这一种，还有千千万种组合。只有把骰 子扔下去，才有获得状元的机会，如果运气不好，就争取多扔几次的机会。
Part.5
严肃认真的声明一下，本文中碗的大小，筛子的重量，扔的高度等等，均人为假设。本例仅为用有趣的生活现象，演示跌落仿真的基本设置。
