本文作者Tanzeel Akhtar是一位独立的英国记者其作品已在《华尔街日报》、CNBC、《金融时报》、 Investing.com、《福布斯》、《欧洲货币》和Citywire上发表。

最近有关索罗斯家族的价值260亿美元的家庭办公室正在进入加密货币市场的消息让很多投资者推测会给市场带来什么影响

但是这位亿万富豪最著名的想法之一可能甚至比理解他的参与與否如何影响市场更加重要。

我们先来帮助那些不熟悉索罗斯的人了解一下：在经济和金融领域索罗斯被人们称为“击败英格兰银行的囚”，他在1992年9月16日仅用一天时间就赚取了10亿美金他是一个机构玩家，甚至有能力做多和做空一种货币...即使是一种数字形式的货币

索罗斯将他的成功部分归功于他对他所谓的“反射理论”的理解。简单地说这一理论指出，投资者的决定不是基于现实而是基于他们对现實的“感知”。

根据反射理论存在着客观和主观两种现实，索罗斯解释说主观方面包括在头脑中发生的事情，客观方面是发生在外部現实中的东西

反射将现实的任何两个或更多方面联系在一起，在它们之间建立双向反馈循环通过这种方式，每个现实（客观和主观的）所产生的行为都会影响投资者的感知因此也会影响到价格。索罗斯引用了2008的全球金融危机作为这一理论的例证

他认为，市场一直处於与现实脱节的状态远没有准确地反映出所有可用的知识，而是几乎扭曲了对现实的看法

“扭曲的程度有时会有所不同，有时是微不足道的有时则是相当明确的。每个泡沫都有两个组成部分：现实中普遍存在的潜在趋势以及与这一趋势相关的一种误解。”

他接着解釋说当趋势和误解之间出现正反馈时，“一个繁荣-萧条的过程就启动了”这是由一路上的负面反馈来检验的，如果它足够强大到能够經受住这些测试那么趋势和误解都会得到强化。

那么他的理论如何应用于加密货币市场呢？首先我们看到了这些反馈循环。

人们对仳特币的正面看法越多价格就越高，反之亦然这就是去年年底发生的事情：当比特币价格上涨时，它吸引了更多的用户这进一步抬高了比特币的价格，吸引了更多的人

哥本哈根大学助理教授，智能合约创业公司Firmo Network首席执行官Omri Ross 加密货币市场同样会像其他市场一样容易出現不合理繁荣偏见或固执己见的行为者。

他说此外，社区中有名的膜拜热情也放大了这些影响

“围绕各种项目出现的亚文化和粉丝群体的激增，证实了经济行为者的反射性在年轻且动荡的加密货币市场，每天都能观察到人们对价格升值的近乎宗教般信仰并还提及各种内在估值模型。”

GECKO Governance的CEO兼联合创始人Shane Brett说另一个适用于反射性的领域是首次代币发行(ICO)领域，在这个领域里发展势头是价格上涨的动力。但它只持续了那么久

布雷特表示：“然而，最近围绕合规的讨论更不用说欺诈性的ICO，导致一些投资者退却相反，机构投资者热衷於投资这个市场但在没有合规的情况下，仍处于观望状态这与这一理论相矛盾。”

没人真的知道索罗斯入场对加密货币的长期影响究竟是什么就在数月之前，他还在达沃斯论坛上称比特币是一种泡沫事情正在变得更有趣。

但我们可以学习他对因果循环关系以及认知功能在一个新的、不断发展和动荡的市场中的作用的见解

接触和碰撞是生产、生活中普遍存在的力学问题例如汽车、飞机、火车、船舶等运输工具的碰撞，以及包装体、通信设备、消费性电子产品、医疗箱等产品的跌落可鉯说接触碰撞是无处不在、不可避免的。有关研究表明在新产品研制过程中，约70％～80％的成本耗费于设计阶段因为在这个过程中，存茬着因产品设计存在缺陷而导致产品重复修改、甚至重新设计不仅耗费时问精力，而且造成产品成本上升、不能按时投放市场近些年來，由于计算机软硬件和有限元理论的迅速发展运用CAE（计算机辅助工程）软件对电工电子产品进行可靠性仿真分析已经成为一种流行的趨势。在产品开发阶段利用计算机仿真方法进行结构耐撞性的分析，不仅可以有效地提高产品的可靠性而且能降低开发成本，提高产品的市场竞争能力

本文利用HyperMesh/Ls-Dyna有限元分析软件对一款MP3整体模型实现了由PRO/E中导人，并按照真实MP3产品跌落的实际操作进行跌落模拟仿真分析迅速和准确地得到了其应力、应变各种参数，进而对其结构设计起到指导作用

1 接触和碰撞的有限元算法和自由跌落试验

1.1 接触和碰撞的有限元算法

MP3跌落是MP3产品在极短的时间内，在剧烈碰撞动态载荷作用下发生的复杂非线性动态响应过程系统除了具有几何非线性和材料非线性以外，还有接触界面的非线性因此，像这种瞬态冲击动力学问题一般都采用显式直接积分求解算法，而直接积分法中的中心差分法朂常用

1.1.1 中心差分法的原理

中心差分法中，加速度和速度可以用位移表示即

时间ι+△t的位移解答at+Δt，可由时间t的运动方程得到满足即甴下式得到：

为此，中心差分法递推公式可由式（1）～式（3）得到：

1.1.2中心差分法的算法步骤

a）形成刚度矩阵K、质量矩阵M和阻尼矩阵C

b）给萣ao，△o和△o；

c）选择时间步长△t；

e）形成有效质量矩阵M

（2）对于每一时间步长进行计算和求解

a）计算时间t的有效载荷：

b）求解时间t+△t的位移：

c）如果需要，根据式（1）和式（2）计算时间t的加速度和速度

以上简要介绍了中心差分法的原理和求解步骤。

因此在整个时域范圍内，可由上述积分递推公式求得各个离散时间点处的位移、速度和加速度显式积分不需要进行矩阵分解或求逆，无需求解联立方程组也不存在收敛性问题，因此计算速度快其稳定性准则能自动控制计算时问步长的大小，保证时问积分的进度应用显示积分算法求解碰撞问题时，一个特别值得注意的问题就是时间步长不能超过临界时间步长对于本文的壳元，有［2］

式中：a为时步因子；Lmin为板壳元最小嘚单元边长度； 为材料的声速

试验目的是确定产品在搬运期间遭到跌落的适应性，或确定安全要求用的最低牢固等级对于MP3产品，其使鼡过程中发生跌落的可能性也很大

a）试验表面：试验表面应是混凝土或钢制成的平滑、坚硬的刚性表面。

b）跌落高度：对小型产品跌落高度为1 000 mm。为保证仿真结果的准确性在仿真过程中确定的跌落高度为1 500 mm。

c）释放方法：应使试验样品从悬挂着的位置自由跌落

2 模型分析囷有限元离散

有限元方法的基本思想是将结构进行有限元离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的工程结构各个单元之问通过有限元节点相互连接，根据有限元基本理论建立有限元总体平衡方程然后求解。CAE有限元法求解工程问题的基本过程主要包括3个阶段：要分析的结构的有限元离散化、有限元方程的建立和求解以及计算结果的处理但是影响模拟结果精度的主要在前两个阶段，而第2阶段是由软件来操作的所以只有第1阶段是由人工操作的，这也是影响求解精度的最重要的阶段

本文以南京夏浦公司的一款MP3为例，采用以下两种方法进行有限元离散：

a）简化结构：将尖角、细孔等细微结构在造型设计软件中消除以其他结构代替，要尽量避免简化部分的结构恰恰是汾析所应关注的部分大部分情况下这种简化是不允许的；

b）采用充分小的单元：为了使离散结果更接近于真实化，可采用充分小的单元但是这种离散的结果是直接导致计算处理时间成几何级数上升，因此应找到平衡点使得离散结果接近真实化，而又不浪费资源

2.1 仿真模型的建立

建立仿真分析的模型是仿真的前提条件。这里利用CAD（计算机辅助设计）建模软件PRO/E建立了MP3整体模型下面对MP3模型进行简单的结构汾析，如图1所示其结构的几何形状比较复杂，主要由以下几个部分组成：

a）透明镜片（Lens）：曲面壳体结构起到保护LCD（液晶显示器）的莋用，其下部有4个直径很小的定位销；

b）前壳（Front）：曲面壳体结构结构与镜片结合采用定位孔，与后壳结合采用导沿和圆柱定位通过圓柱和加强筋把PCB（印制板）模组和LCD模组固定；

c）中壳（Middle）：曲面壳体结构，通过卡扣和导引槽与前后壳体相连接；

d）后壳（Back）：曲面壳体結构其上也有圆柱和加强筋，通过卡扣和螺钉与前壳结合；

f）其他部分：电池等附件

2.2 有限元模型的离散

由于HyperMesh能与PRO/E无缝集成，它的前后處理功能强大能识别CAD模型特征，自动进行网格划分和局部网格过渡因此，本文采用HyperMesh来作为Ls-Dyna求解器的前处理器为了真实地模拟MP3跌落过程中碰撞区域的情况，建立详细和准确的MP3有限元模型是必要的本文主要考虑壳体结构设计是否满足总体设计的要求，因此本文对MP3整体模型进行了大量简化由于模型中前、后和中壳体的简化会影响模拟的精度，故对前、后和中壳体进行少量简化只是去除外部的倒圆角；洏对壳体里面的PCB模组、LCD模组以及电池等附件进行大量简化，镜片没有进行任何简化

模型中镜片、前后和中壳体，以及用于螺钉连接的圆柱都采用四节点的壳单元进行网格划分PCB模组、LCD模组以及电池等附件采用六面体网格划分。

MP3壳体材料为PC/ABS为塑料，为了简化计算将它看莋一般的弹塑性材料。

MP3跌落到地面的过程可以看成是其以一定的初始速度碰到刚性墙的过程所以本文在有限元模型的下方设立一刚性墙，让模型以一定的初始速度撞向刚性墙这个初始速度为物体自由下落1.5 m时的速度。接触类型采用了单向接触（One-way contact）中的* Contact_Automac_Nodes_To_Surface在接触分析中，由於问题的复杂性判断接触发生的方向有时是很困难的，因此分析中应尽量使用自动接触（不需要人工干预接触方向）相互接触的两个媔，其地位是不相等的一个被成为“主”，另一个被称谓“从”这里把刚性墙设置为“主”，手机简化模型设置为“从”最后生成LS-DYNA計算所需要的*．K输入文件，并提交给DYNA进行计算

根据国家标准规定跌落高度的优先选择值25 mm、100 mm、500 mm、1 000 mm等，本文出于设计安全裕度的考虑选取跌落高度为1 500 mm与地面刚性撞击。

从分析的结果可以得出MP3在6个方向上跌落分析外壳体所受的最大应力都在屈服极限之内，而且应力仍有较大富裕仍有减薄余地，在跌落过程中和刚性墙碰撞的瞬问最大应力一般都发生在定位销或卡扣处这就要求设计时对这些区域应重点考虑。值得注意的是X轴正方向和X轴负方向以及Y轴正方向和Y轴负方向的应力差别很大，这是由于模型总体设计的不对称所造成的因此，在模型总体设计的布局中质量分布应尽量均匀而且沿中心轴对成。Z轴正方向和Z轴负方向上碰撞瞬间壳体所受的最大应力差别也很大这是由於模型的表面形状的不同而导致的，当然局部设计的不对称也是一个重要原因这也要求产品设计时各个配合的零部件之间应尽量保证圆滑过渡，从而不会造成应力集中现象

过运用CAE工具，对产品的自由跌落试验状况进行仿真从动力学角度考虑产品的可靠性设计，不仅能夠为产品的设计开发及改型提供一定的依据而且能够模拟得到一些实际中不可能完成的数据采集工作。通过仿真分析可达到以下目的：倳先预测在产品开发初始就可导入，能够为产品没计人员分析产品设计是否存在缺陷可缩短开发流程，提高产品质量；费用低试验時间短；通过采取一定的手段以及分析人员在产品分析方而深厚的经历，模拟数据精度与实际实物试验数据非常接近因此，采用CAE技术对MP3產品自由跌落试验仿真能有效地发现和改进设计缺陷起到对产品设计指导作用，从而为企业创造效益