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胡桃摇,但是Abaqus!

天玑智研618
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以下文章来源于CAE知识地图 ,作者毕小喵

没错,原…… 原来你也玩原神!

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这是胡桃。

胡桃,米哈游大型开放世界游戏《原神》中的一名角色。是璃月港司掌葬仪的【往生堂】第七十七代堂主。由于其活泼搞怪的性格、青春可爱的容颜、T0级别的输出(提瓦特第一 火A 火C),以及超级无敌巨™可爱的琪亚娜 陶典小姐姐的配音,得到众多玩家的喜爱。

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这是胡桃摇

胡桃摇gif动图最早来自Twitter上的网友 acomu414. 上面的高清重制版动图来自 up主海螺张。


早在2021年,我看到 up主 机智的Kason 发布【胡桃摇】的玩具视频,就想把它在仿真软件里实现出来。当时想着……做仿真之前先认识一下这个角色是谁吧。结果图片胡桃摇项目搁置,我入坑了原神。

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遗憾的是,胡桃上一次复刻还是2021年11月的事。从我入坑开始,已过去了近300天。Kason已经把胡桃摇玩具的3D机械结构开源出来了,胡堂主依旧没有复刻。

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看了一下组装视频,虽说教程已经非常详细,但对我这种四体不勤,五谷不分,动手能力极差的选手来说,跟着做一个实体胡桃摇可能还是费点劲。


那……我就在Abaqus里做一个仿真的胡桃摇吧!


一些说明

1. 这个模型用的是Abaqus/Standard隐式分析,属于机构仿真。

其实也可以用显式分析步,但总之大部分运动的结构都使用了CONN3D2 connector连接器单元。后面的运动结构以及胡桃的纸片,基本上都定义了显示体约束。……所以没有齿轮接触应力,也没有通用接触之类的东西。


2. 即使这样,在两个位置上还是出现了很严重的收敛性问题。

十一假期天津因为疫情不能出校,我就宅在房间里对着一个齿轮-U型槽机构死磕调试了整整两天。最后实在没办法,孤立模型能收敛 但一旦放到全局模型就不断减小时间步直至报错。我只好在孤立模型中提取转角随时间的变化,作为边界条件施加上去。

——因此,这个模型其实是有两处妥协的。


3. 不建议使用Abaqus完成工业级的刚体动力学分析任务。

达索SIMULIA套件本身就有一个刚体动力学软件Simpack;更常见的刚体动力学软件有Adams、ANSYS Motion、Altair Motionsolve、RecurDyn等等。与它们相比,Abaqus更适合用于做结构的应力分析。我这里选择Abaqus仅为了整活儿,顺便边做边学习一下如何在Abaqus里定义连接器。


4. 关于源文件的下载

如前所述,这个项目的原始几何文件来自up主 @机智的Kason。

基于Kason提供的3D打印STL源文件、完成的装配几何体,包括参考胡桃卡片在SCDM里描出来的几何源文件,都是免费开放下载的。

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几何源文件免费开放下载

这部分几何文件,格式为scdocx。我使用的是ANSYS SpaceClaim 2022 R1版本。所以抱歉,向下兼容性会差一点。同样也有stl文件(运动部件)和IGS文件(胡桃卡片),但就不是以装配体的形式了。


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这部分我就直接放链接啦。感兴趣的朋友可以打开百度网盘下载。

链接:https://pan.baidu.com/s/1UoUuVa-V72Vqoh2eTt-jYQ?pwd=HTAO

提取码:HTAO

目前我也不知道米哈游什么时候会再次复刻胡桃。但 在下一次胡桃复刻池开放期间,最终提交计算的inp文件我会提供免费下载。所以……等等党终将胜利。


(毕竟到现在为止,胡桃已经是原神最长时间未复刻的角色排行并列No.1了。另一位是公子 达达利亚)


后续可能会继续出视频简单讲解下这个项目中的难点,以及输入文件在Abaqus中的运行方法。inp文件后续也可能有其他免费获取的途径,请继续关注。

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