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夺冠!SOLIDWORKS“助跳”冬奥活动教程大公开!



今天,在北京首钢滑雪跳台举行的冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中,中国选手谷爱凌夺得冠军,为中国又夺得一枚宝贵的金牌!

说到自由式滑雪女子大跳台,小索近期发布的SOLIDWORKS “助跳”冬奥,等你一决高低!| 有奖互动你参与了吗?今天与大家分享操作教程。



自由式滑雪大跳台运动要求运动员从超过40米的助滑区出发至起跳台,依靠惯性跃向空中,做出一套空中动作后在着陆坡落地,起跳台的角度直接影响运动员的起跳,起跳台有三个角度,假设分别为20度、30度、40度,哪种角度更有利运动员起跳呢?我们尝试用SOLIDWORKS Motion来分析判断一下。

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滑雪大跳台起跳瞬间动画


SOLIDWORKS Motion是一个虚拟原型机仿真工具,能够精确模拟并分析装配体的运动,同时计算运动过程的力、阻尼以及摩擦等。


一、创建简化模型


自由式滑雪大跳台运动的原理是在重力作用下运动员逐渐加速,然后借助惯性在起跳台起跳,所以可以简化模型如下。




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二、启用SOLIDWORKS Motion分析插件


进行SOLIDWORKS Motion运动分析,在插件里启用SOLIDWORKS Motion(需要具有SOLIDWORKS Premium许可),如下图:




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切换运动算例标签,将类型切换为“Motion分析”,如下所示:




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三、设置相关参数条件


1、添加引力作用

在Motion工具栏上点击“引力”图标,选择Y轴作为引力方向,默认标准引力值。如下图所示:




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2、添加接触

在Motion工具栏上点击“接触”图标,选择“实体”类型,激活“选择”,并勾选“使用接触组”,将运动员、滑雪大跳台分别选择是组1、组2内。




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设定摩擦系数,在“材料”里给材料1、材料2都选择“Steel(Greasy)”,去掉“材料”前复选框,激活摩擦系数定义窗口,在动态摩擦系数调整为0.06,静态摩擦系数调整为0.08;其他系数默认。


3、设定分析结果

为分析起跳台对运动员起跳的影响,需要分析运动员的起跳高度以及加速度,故定义两个分析:高度分析和加速度分析,并且可以根据需要跟踪身体某部位的运动轨迹。




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■ 高度分析:在Motion工具栏上点击“结果和图解”,选择“位移/速度/加速度”,选择“质量中心位置”,选择“Y轴”,指定运动员为对象;


■ 加速度分析:在Motion工具栏上点击“结果和图解”,选择“位移/速度/加速度”,选择“线性加速度”,选择“幅值”, 指定运动员为对象;


■ 跟踪运动轨迹:在Motion工具栏上点击“结果和图解”,选择“位移/速度/加速度”,选择“跟踪路径”,选择运动员头部为跟踪目标。




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四、运行分析及查看结果


将时间拖动到11S位置,点击Motion工具栏上“运算”图标,软件即开始运算。




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运算完毕后,得到三种分析对象的曲线结果,在结果文件夹里,在相应分析结果上,右键选择显示图解,在图解上能看到相应结果的最大值。如下图:




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高度分析

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加速度分析


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跟踪运动轨迹


修改起跳台角度(如下图),可以分别分析出不同角度下,运动员的运动状态及加速情况,从而可以判断出哪种角度最有利于运动员起跳。




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