喜歡漫威電影的小伙伴們，對(duì)于美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)肯定否不陌生，而美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的標(biāo)志就是那張盾牌，還有胸口的五角星衣服。其實(shí)不知道大家有沒(méi)有想象過(guò) 如果美隊(duì)德的盾牌來(lái)到現(xiàn)實(shí)會(huì)如何？
漫畫中，美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的盾牌材料為吸音鋼（Vibranium），書上說(shuō)到，這種材料來(lái)自天上的隕石，是非洲國(guó)家瓦坎達(dá)的特產(chǎn)資源，漫威宇宙中最堅(jiān)硬的材質(zhì)之一。
官方給出的“最硬”，在實(shí)際生活中，應(yīng)該稱之為“材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度”十分出眾。因?yàn)椴牧系挠捕韧筒牧系慕Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度成反比的關(guān)系，越硬的材料，就越脆，它的韌性就越差。而目前實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，硬度高的材料，主要分為有色合金以及無(wú)機(jī)非金屬材料。前者比如以鎢為基體，摻雜銅錳鈷鎳等元素，生產(chǎn)出來(lái)的高硬度合金材料，一般用在刀具上。而硬度高的無(wú)機(jī)非金屬材料，最廣為人知的就是金剛石，也就是碳原子在空間結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)立體結(jié)構(gòu)（平面層狀結(jié)構(gòu)的是石墨）?，F(xiàn)實(shí)生活中，可以試試使用304L雙相不銹鋼，或者使用鈦合金，通過(guò)調(diào)整添加劑的種類和含量，應(yīng)該可以復(fù)刻美隊(duì)的盾牌材料。
美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)多次作為團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)，主要負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)指揮，在多次漫威大事件中，有著一定的物理輸出。但畢竟還是肉身凡胎，那么就需要一個(gè)持久耐操的防御性武器，而盾牌能符合這一特點(diǎn)。
盾牌需要1)硬度高；2)耐高溫耐腐蝕；3)耐沖擊；4)剛度高
制作一個(gè)盾牌大致流程如下：
步，利用CAD，設(shè)計(jì)出盾牌的二維結(jié)構(gòu)圖，對(duì)受力進(jìn)行初步計(jì)算校核。
第二步，利用UG,Pro/E,CATIA等三維設(shè)計(jì)軟件，建立盾牌的三維設(shè)計(jì)模型。
第三步，將盾牌三維模型導(dǎo)入ANSYS、Ａｂａｓｑｕｓ等有限元仿真分析軟件，進(jìn)行仿真分析，主要進(jìn)行：
（1）結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析驗(yàn)證理論計(jì)算校核數(shù)據(jù)篩選結(jié)構(gòu)材料
（2）結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析優(yōu)化盾牌表面的曲線，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化
（3）動(dòng)力學(xué)分析盾牌在受到?jīng)_擊作用時(shí)的變化，驗(yàn)證前兩步設(shè)計(jì)的合理性，進(jìn)一步優(yōu)化
（4）耦合場(chǎng)分析，進(jìn)行溫度力學(xué)場(chǎng)耦合，分析溫度對(duì)盾牌的影響
（5）進(jìn)行疲勞分析，分析盾牌的理論壽命
（6）進(jìn)行fluent流體場(chǎng)分析，進(jìn)一步優(yōu)化盾牌的結(jié)構(gòu)
第四步，將設(shè)計(jì)好的理論模型，轉(zhuǎn)成二維圖，并做好模鍛圖、精加工圖備用。
第五步，選擇適合的金屬材料坯料，進(jìn)行初步熱處理，模鍛出原始盾牌
第六步，熱處理，提高材料的力學(xué)性能
第七步，精加工（車銑刨磨）
第八步，表面處理，提升盾牌的耐腐蝕性能和表面硬度
第九步，電泳上色
第十步，使用盾牌，保護(hù)地球！
現(xiàn)實(shí)生活中，考慮到實(shí)用性與價(jià)格，一般的材料為PC 或者鋁合金。
（圖為振弘在售PC圓形盾牌 鋁合金盾牌 ）
制作一個(gè)盾牌的工藝和選材是及其講究的。從材料到最后成型，都需要反復(fù)考量與驗(yàn)證。
所以，大家在選購(gòu)盾牌的時(shí)候一定要注意考量，便宜的盾牌性能上是否真正達(dá)標(biāo)。
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靖江振弘 專業(yè)24年深耕警用裝備領(lǐng)域，現(xiàn)已服務(wù)全國(guó)上百家企業(yè)，
公安部警用裝備采購(gòu)中心協(xié)議供貨單位、
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