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防爆窗帘谈到纱线的拉力效应

时间:2021-02-05 13:16:15 | 来源:

正在开发一种新型的防爆帘,这种帘在拉伸时会变厚而不是变薄,以提供更好的保护,使其免受炸弹爆

炸的影响。工程和物理科学研究委员会(EPSRC)项目由埃克塞特大学牵头与分拆的公司Auxetix Ltd和其他三个合作伙伴合作。

新窗帘旨在保持原样并在吹入窗户时捕获碎屑,例如飞舞的玻璃。此类碎屑可能导致严重的伤亡生命,甚至危及生命。在爆炸区内的建筑物中工作或居住的人。窗帘

的主要设计是将其固定在可能成为恐怖袭击目标的建筑物(例如政府和知名商业物业)的窗户内侧。潜在的用途还包括保护建筑物的居民免受台风和飓风等恶劣天气事件的影响

。目前使用的高弹幕基本上由厚的网状帘布组成,并与在窗户上贴上的防碎膜结合使用,以防止玻璃碎片会撕裂材料。这种新的窗帘旨在通过使用坚固,更具弹性的纤维编织成精心控制的纺织品结构来消除对防碎膜

的需求,其秘密就在于窗帘制成的纱线。弹性纤维提供了纱线的芯,然后将较硬的纤维缠绕在其周围。当较硬的纤维受到拉力时,它会拉直。这导致弹性纤维向侧面凸出,有效地增加了纱线的直径。从科学上讲,纱线是一种“膨胀”材料,在拉伸时会变

粗。研究团队已经确定了可以在纱线中使用的各种广泛使用的坚韧纤维。生产纱线并将其转变为纺织品也是完全常规的过

程。膨胀效应的程度取决于第二根纤维缠绕在第一根纤维上的精确角度,也取决于这两根纤维的相对刚度和直径。改变这些参数使纱线的性能可以针对特定的应用进行微调(例如,承受不同程度的爆炸)。项目团队在这方面投入了大量精力

。新帘子的另一个主要特点是,拉伸时,小孔会张开。尽管这些细孔太小,无法飞散的碎片穿透,但这些孔的设计目的是让一些爆炸的冲击波通过。这样可以减少窗帘承受的力,从而有助于确保窗帘

不会撕裂。厚度仅为1-2mm的新型窗帘也可以设计成具有合理的自然光线。该项目目前正在类似于汽车炸弹爆炸的环境中进行

测试。“领导该项目的肯·埃文斯教授说:“在1995年的俄克拉荷马城爆炸案中,玻璃占眼眼和头部受伤的近三分之二。“我们正在研究的爆炸帘将能够极其有效地分散爆炸产生的冲击,并将得到强大的科学理解的支持,这对于确保其真正能够阻挡飞扬的碎屑并实现广泛使用至关重要。”

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