水弹性接触不提供期望的接触面。

Question

我一直在用水弹性接触来模拟钉入孔任务。模拟场景就像

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蓝钉是一个柔顺的水弹性圆柱体，孔是一个刚性的水弹性网格。孔网的线框视图是

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当我推倒木桩并在其上施加外力(左端向下的力，指向孔表面)时，我发现钉突然倾斜。

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可以看出，钉头的左边部分穿透了孔的表面，从而产生了倾斜的角度。由于栓钉是一个柔顺的身体，所以预期会有穿透力。然而，让我困惑的是倾斜角和接触面。我所期望的是，接触面应该包含所有区域的渗透部分的钉，然而，我真正得到的只是一个条带。图示如下图所示。左边显示我真正得到的接触面，右边显示我期望的接触面。

由于孔表面和桩端之间的接触是表面对表面的接触，所以我预计，在孔表面和桩端接触后，钉将处于起跑线位置(垂直方向)，尽管受到外力的影响，钉的倾斜角还是很小的。然而，由于接触表面是条，钉可以沿该条旋转，倾斜角度可能很大。一开始，我怀疑原因是我的洞的网格是稀疏的。然而，在我把更多的三角形添加到我的洞表面后，我得到了几乎相同的结果。增加水弹性模量也没有帮助。我还试着在钉的尖端加上小的碰撞球，就像点接触的情况。然而，我得到

RuntimeError: Bad tetrahedron. Cannot compute gradient.

我应该做什么修改才能得到正确的接触面？或者有变通的方法可以使钉的穿透倾斜角在表面接触后变小？

我已经运行了ball and plate水弹性接触的例子，并发现板与平面之间的接触似乎没有这个问题。

非常感谢你的回答！

Answer 1

(编辑)：resolution_hint太小了(~1e-17)，触发了德雷克的一个bug。下面是resolution_hint = peg_circumference / 20的结果

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(原答覆)：

您有一个公共分支，我可以用来复制错误吗？

我的第一个怀疑是你的resolution_hint太大了。给出了水弹性力学中使用的所有原始形状的内部网格表示，该参数控制网格的粗度。如果有一个非常大的分辨率提示，圆柱体的近似可能最终成为一个盒子。尝试一个较小的分辨率提示。

如果不起作用的话：

您是使用圆柱形原语作为您的钉子，还是使用带有drake:declare_convex标记的网格？我的另一个怀疑是，在钉网或孔网中的一些面的方向是相反的。

我们依赖于这样一种期望，即作为水弹性几何的网格具有一致的和向外定向的面法线。