Collisione tra solidi di forma complessa su v2.79

[Andrea B.]

Buongiorno a tutti.

Sono un utente principiante e vorrei usare Blender 2.79 come alternativa ai software a elementi finiti (FEM explicit) per la simulazione dei contatti tra solidi indeformbabili e deformabili in una direzione caratteristica, come mostrato nel seguente video: https://www.youtube.com/watch?v=BGAwRKPlpCw.

Questa immagine può dare un’idea di quello che vorrei simulare: 

L’immagine visualizza due solidi (quello rosso e quello blu) soggetti a forza di gravità che interagiscono tra loro grazie alla mutua interfaccia di contatto.Ho modellato i due solidi come Cloth, forse erroneamente, e ho sospeso i due solidi utilizzando il pinning dei nodi superiori. Attivando la simulazione con Alt+A, metto in movimento i due solidi grazie ad un cubetto verde, Rigid Body passivo.

La simulazione è estremamente instabile. Idealmente, la sezione delle due travi, per quanto complessa, non dovrebbe alterarsi nella forma, ma solamente cambiare orientazione nello spazio. Anche se i solidi non fossero soggetti a forza di gravità, il sistema dovrebe deformarsi in presenza di sollecitazione da parte del cubetto verde, poi tornare in posizione originale una volta che il cubetto non è più in contatto coi solidi. Forse dovrei usare il rigging? ci sono dei tutorials o delle guide che si avvicinano a quello che vorrei fare? Grazie per l’aiuto!

 

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[alex]

se le due travi sono rigide e non deformabili le assegni solo il rigid body active, la cloth simulation non ti serve in qusto caso, il paviment  come passive.

se poi vuoi farle ruotare attorno ad un asse devi fare qualche altro passaggio

 

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[Andrea B.]

Grazie per la tua risposta Alex. Le travi non sono rigide. La linea media, cioé il luogo geometrico passante per i baricentri di tutte le sezioni può flettersi e ruotare rispetto alla sezione precedente. Solo le sezioni che compongono ogni solido (ho diviso ogni trave in 30 sezioni lungo l’asse z) non possono cambiare forma. (solo orientazione). Ho fatto una semplice simulazione con una sola trave, sollecitata dal contatto con un cubo. Ecco lo screenshot :

In questa immagine la trave ha una sezione quadrata. La linea media si flette a causa del contatto col cubetto, ma la sezione della trave resta un quadrato. Questo non avviene quando incastro due solidi l’uno nell’altro. Credo che il problema sia dato dal contatto tra due solidi, perché quando uso Rigid Body invece di Cloth e tolgo la forza di gravità, la simulazione diventa ugualmente instabile e i due corpi vengono proiettati lontano. Farò una prova usando i Bones.

 

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[Harvester]

Ciao. Devo purtroppo rammentarti che Blender 3D non è un software per il calcolo degli elementi finiti nè per applicazioni ingegneristiche che richiedono quel tipo di analisi e calcoli. Blender nasce come piattaforma per la creazione di contenuti multimediali anche se c’è chi lo ha sfruttato, in certi casi modificando il software ed adattandolo alle proprie esigenze, in campo scientifico.

Presumo che tu abbia già fatto le tue ricerche su “Blender FEM” e “Blender FEA” in rete e visionato quanto disponibile. Questa è una applicazione di Blender in CFD: https://cfdfeaservice.it/index.php/prodotto/blender-fds/

 

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[Andrea B.]

Buongiorno Harvester, e grazie per la tua risposta.

Per gli elementi finiti uso già Abaqus, che é probabilmente uno dei migliori software per il calcolo FEM implicito ed esplicito. Non avendo bisogno dei dati locali (cioé elemento per elemento), sono interessato a una simulazione più rapida basata sul Bullet Physics Engine – per questa ragione penso di usare Blender. Per l’uso che voglio farne, riuscire a fare le simulazioni presenti in questo video (https://www.youtube.com/watch?v=hM3wke1mVgE , in particolare il meccanismo a partire da 13:30) é più che sufficiente.

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[Francesco di Buono]

Ciao Andrea, hai già provato a usare il soft body? Ho letto che hai provato con cloth e rigid body, ma forse nel tuo caso faresti meglio a provare con il soft body. Poi credo dipenda anche molto da come “imposti” le sollecitazioni: forse effettivamente dovresti usare o un’ armatura o dei constraints (o entrambi)

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[Andrea B.]

Grazie Francesco, mi sto documentando sull’uso dell’armatura. Nel frattempo, mi é stato suggerito che il mio problema potrebbe essere legato a dei problemi nel Rigid Body. Ho fatto una simulazione più semplice, con soli corpi rigidi importati in formato .stl. In effetti i solidi interagiscono tra loro, ma dopo un certo tempo passano uno attraverso l’altro, come mostrato nell’immagine. Un problema di mesh? un problema di settings nel Rigid Body World? Ho aumentato il numero di Step per seconds, il Solver iteration e controllato la direzione delle normali alle superfici, ma senza ottenere risultati migliori. Probabilmente, se risolvessi il problema con la simulazione di corpo rigido, riuscirei a risolvere anche il problema del contatto tra forme più complesse, come all’inizio del post…

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[alex]

probabilmente le mesh importate hanno qualche difetto o semplicemente non vengono interpretate correttamente da blender, prova ad applicare (in object mode selezioni l’oggetto e premi CTRL+A) scale, location e rotation agli oggetti importati. Su una simulazione cosi semplice blender non dovrebbe dare alcun problema. In questo caso l’anello piccolo è attivo e quello grande passivo?

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[Francesco di Buono]

Ah si! E’ un problema che ho avuto anche io… Si deve aumentare la sensitivity (cioè diminuire la distanza in cm) nelle opzioni del rigidbody e alzare steps per second di molto, tipo 120-150! Qui c’è un tutorial che spiega bene

Chain Physics

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[alex]

hai impostato il bounding della simulazione su mesh?

 

 

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[Andrea B.]

Grazie Alex e Francesco! coi vostri consigli ho ottenuto dei miglioramenti sostanziali :

Ho ancora un problema di “rimbalzi” dei solidi, quando dovrebbero tranquillamente adagiarsi nel punto più basso dell’anello più grande. Ho aumentato il damping, ma senza risulato. Qualche idea per stabilizzare il contatto tra corpi rigidi?

 

 

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[Francesco di Buono]

Bene! Per migliorare, credo dovresti aumentare la massa e la friction dei due solidi

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[alex]

c’è qualcosa che non va, di default senza stare a manipolare troppo steps e settaggi vari dovrebbe già funzionare in maniera quasi convincente, mentre a te vanno in maniera erratica. Prova a utilizzare i solidi di blender  per verifica

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