台球的简单有限元仿真分析
台球碰撞仿真分析
基于workbench中的显式动力学模块，分析母球与其他球的碰撞过程，主要分为三个部分:(1)普通的碰撞击球；(2)正碰击球；(3)高杆击球。下面几个图是仿真效果图：
普通击球
正碰击球
1.CAD模型建立
2.前处理
2.1模型导入及网格划分
选择Explicit Dynamics—显式动力学分析模块，如下图所示，本次仿真没有进行材料的设置，采用默认的材料，首先选择普通击球的模型导入几何。
网格划分时，选择Sizing控制各部件的网格大小，如下图，两个台球的尺寸设置为5mm，球杆的尺寸设置为10mm，并且选择MultiZone的网格划分方法。
网格画好后如下图所示：
2.2设置各部分的相互作用关系
首先删除掉结构原有的连接关系，建立多个Body Interaction，其中包括球和母球与球台的相互作用关系、球和母球间的相互作用关系、球和球杆之间的相互作用关系。在Body interaction的定义中，Type选Frictional，摩擦系数为：球之间的摩擦系数为0.05，球和球台，母球和球杆的摩擦系数选0.2。
2.3显式动力学分析设置
（1）添加固定约束，在球台的底面上建立固定约束，如下图：
（2）设置计算时间：0.015s
（3）重力加速度
设置标准重力加速度：Standard Earth Gravity，方向向下，若方向不对可以根据结构所在的全局坐标系重新设置方向。
（4）设置球杆的速度
设置速度时，按表格的方式设置速度数据：
根据球杆头与母球的距离，设置一个速度的分段函数，具体如下表所示：
完成以上设置后，右键Solution选择Solve进行计算。
3.结果
下图是普通击球的位移动态图，由于击球点不在母球的中心，母球和球碰撞后产生一定角度运动。
3.2正碰击球
同样的操作导入正碰的模型进行计算后，结果图如下所示：球杆头与母球的中心对齐，母球基本在被击打球的原位置停下(由于网格的不精细，击打后产生较小的运动)。
3.3高杆击球
导入高杆击球模型，如下图所示，球杆头在母球中心上部，击球后母球向前滚动一段距离：
