時間真快，距離上次我們用Abaqus揭秘小魔術-無法逃脫的戒指，已經過去2年了，這期文章讓我們一起來用Abaqus揭秘另外一個小魔術-紙帶閃扣回形針。

如果你身邊恰好有回形針，那么現在你就可以變一下這個魔術：首先將zhibi或條狀紙帶彎曲成S型，再把S型紙帶壓扁，最后用兩個回形針將紙帶的兩端與相鄰的紙面別在一起，準備工作完畢。

魔術準備

見證奇跡的時刻到了，迅速拉伸紙帶兩端，兩個回形針瞬間扣在了一起。

紙帶閃扣回形針魔術

1954年，美國西雅圖的魔術師Bill Bowman在一個魔術社團中首次向公眾表演了這個魔術。隨后，魔術師Martin Gardner拓展了這個魔術，并使它流行起來。再后來，由于這個系列的小魔術里面蘊藏了太多奇妙的拓撲學原理，很多數學家開始介入研究。

日本數學家Tadashi Tokieda的相關論文

我們先為這個魔術的原始版本創建有限元模型，按照上述的準備工作，將兩顆回形針分別別在S型紙帶上，注意迅速拉伸的分析步開始之前，回形針必須是真正的別在紙帶上，即回形針是有預應力的，預應力的實現方法有很多種，可以通過多分析步執行，或者類似于我們的冰棍多米諾模擬，采用重啟動來完成，大家感興趣的話可以隨便用一種方法來試一試。

原始版本有限元模型

Abaqus紙帶閃扣回形針魔術

為了看清楚兩個回形針閃扣到一起的過程，我們將紙帶按不同模式顯示，再慢動作看一遍。

閃扣過程慢動作（紙帶wireframe模式）

閃扣過程慢動作（紙帶filled模式）

兩個回形針扣在一起的瞬間（頂視）

下面是這個魔術拓展版本的有限元模型，紙帶上增加了一條橡皮筋。

拓展版本有限元模型

運行完這個模型，從結果可以看到，拉伸的瞬間，兩個回形針閃扣在一起，其中一個回形針同時扣在了橡皮筋上。

Abaqus拓展版紙帶閃扣回形針魔術

當然這個魔術你還可以閃扣三個甚至更多的回形針，下面這個視頻，我們來看一下Tadashi Tokieda博士的玩法。

近期培訓-流固耦合