Abaqus/Explicit超弹性分析全解析

弹弓已经不属于玩具了,它应该是国民可拥有的杀伤范围最大的合法武器,这我瞎猜的,理论上,长相丑比如像我这样的杀伤半径应该更大。

传统弹弓的威力还是挺强的,随便拉一下,弹丸就可以达到40m/s左右,显然它很危险,但在Abaqus里面玩还是比较安全的。如下图的仿真计算,橡胶带原长90mm,净拉伸100mm(约为最大拉伸量的2/3),释放的瞬间,弹丸在7ms内可加速到37.6m/s。

dangong.gif

这速度打到玻璃上肯定是碎了,小时候干过的可以举个手。


歪果仁发明了一种更厉害的弹弓pocket shot,速度可以达到惊人程度,他们怎么做到的呢?

ezgif.com-optimize.gif

pocket-shot-ultrafast-18514.jpg


可以计算一下,同样是90mm的弹弓,假如净拉伸长度70mm,弹丸能达到多快的速度。

pocket_shot.gif

85.1m/s!而且只用了2ms就完成弹丸加速。所以玩归玩,这东西千万不要打人或小动物,会出事的。

其他拉伸长度的计算结果如下:

jieguo.png

将上表的最后两列画成曲线,作为仿真得到的胶皮等效单轴拉伸应力-应变曲线如下:

ss.png

天然橡胶材料的拉伸强度为17MPa,而弹弓上常用的一般是硫化橡胶,具有更高的拉伸强度以及抗撕裂性能,其极限拉伸应力不低于25MPa,不过考虑到橡胶材料循环加载时具有Mullin Effect,弹弓拉来拉去的使用条件下,实际强度肯定是要折减的,因此这个数值应该在20MPa左右。回到表格,可以插值出pocket shot实际极限速度约为105m/s。

这个仿真结果和Google到的pocket shot极限速度范围300-350fps(91.4-106m/s)还是蛮一致的。



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