使用solid works 助力NBA | 操作案例

Posted 2020-11-01 黄志平

 

 

 

本赛季，骑士球队一路过关斩将、奋勇拼搏，闯入季后赛。在第一轮系列赛2-3的情况下在客场以87：121的大比分落后

此役中，辽宁队的三分球38投10中，尤其是前几次三分球出手，居然无一命中，实在是让人为他们捏一把汗。

 

同时也不禁让人思考，当篮球从三分线上发出，滑过抛物线抵达篮筐时，这一切是否都有迹可循呢？

链接：https://pan.baidu.com/s/1JG6zsJ_E6q7oBxvzZmnWBg 密码：a6tu

 

来试试SOLIDWORKS Motion运动分析吧！

操作锦囊

打开SOLIDWORKS，切入创建完成的球场模型。

私聊黄博主我，获取本期操作视频内的模型源文件

 

如果我们能把球员投篮的数据精确量化，是不是对球员有帮助呢？

首先，我们来模拟投篮的过程，从而得到投篮的精确速度，后面我们再考虑，如何使用速度来换算力度。

 

要模拟投篮，我们需要使用到SOLIDWORKS Motion运动分析模块，在SOLIDWORKS界面加载Motion工具。

之后，我们切换到顶视图，将球调整到三分线外，对球员三分球进行分析。

 

 

先假设投篮角度为55°，建立如上草图：

 

然后我们切换到Motion分析，即运动算例，要做投篮的运动分析，我们就必须先对篮球和篮筐等其它部件添加接触。如下图，我们选择篮球和篮筐，之后，勾掉材料选项，更改摩擦系数为0.5，同时，弹性属性设置为冲击，参数如图所示

地球上，不可缺少的是引力，我们在Y轴方向上，设置引力。

接下来，我们在特征树上右键单击篮球，根据图中参数设置篮球的初始速度。

然后我们就可以点击“计算”按钮，来进行模拟计算了。此计算过程大约需要2分钟，计算完成后，我们就可以播放运动模拟动画了，查看这个球有没有被投入篮筐。

 

当然，这个动画不是我们的最终目的，我们是要搜集运动数据来帮助运动员训练。接下来，我们添加结果图解，也是为了能够将球投入篮筐做准备。

 

我们使用参考几何体中的点命令，分别在球架、篮球零件中添加点，如下图。

 

然后我们添加结果图解，观察这两个点的线性位移图解和模型最小值，同时我们勾选生成新的数据传感器，得到如下结果。

播放，我们可以看到篮球在运动中，两点距离的变化情况。

 

在运动算例这个区域点击右键，生成新的设计算例，我们就可以看到变量视图。在变量下面，点击添加参数，将此参数取名为速度，选择刚刚我们给篮球的初始速度，选择初始线性速度。在约束中，我们选择刚刚自动生成的位移1，设置为小于100mm。

然后我们去掉优化前面的勾，点击运行。

此时，表格视图中，会依据我们刚刚设置的情况，把所有算例分析一遍。通过结果，我们可以看出，8.6米/秒的速度好像是可行的，我们切换到8.6米/秒，播放看一下，果然球进了。

我们还可以对篮球中间的点添加跟踪路径，是不是很直观。

 

有了初速度，有了篮球的质量，根据牛顿力学知识，我们就能算出投球的力度了。当然，还不仅仅这么简单，现场一定会受到空气阻力的。