RD-E: 0900 ビリヤード(プール)

ボールの間の衝撃と反発を小さなビリヤードテーブルで検討しています。例題ではボール間のインターフェース定義と運動量伝達を取り扱っています。

検討は3つの部分に分割されます:

最初に、一般的検討がキューボールが他の15の三角形に配置されたボールに接触したときの結果の観察に用いられました。ボールは(その曲率のため)16節点シェル要素を用いる目的でメッシュ化され、TYPE16インターフェースがそれぞれのボール間とともにボールとテーブルの間にも設定されました。結果では、運動量が一様に伝わらないことが示されます。テーブル上のボールは均等に分散されていません。

2番目に、2つのボール間の衝突が検討されています。最初の部分と全てのパラメータは同一です。これらの2ボール間の反力が次に解析的結果と比較されています。

最後に、6つの異なるインターフェースが比較されます:Lagrange乗数法を用いたTYPE16と17のタイドとスライドインターフェースと、Lagrange乗数法またはペナルティ法を用いたTYPE7のタイドまたはスライドインターフェースです。検討では動的挙動の前の準-静的重力適用も行われています。運動エネルギー伝達を比較したとき、タイドオプションを持たないインターフェースが他よりも良い結果を示し、TYPE16が最も良いと思われる結果となりました。

ビリヤード
図 1.