二维码（扫一下试试看！） | | 一种新型仿生型防刺服的基板设计与防刺机理探究 | | Substrate Design and Stab-Resistant Mechanism of a New Type of Bionic Stab-Resistant Clothing | | 投稿时间：2019-06-20 | | DOI：10.15918/j.tbit1001-0645.2019.175 | | 中文关键词:防刺服三棱锥结构钛合金个体防护 | | English Keywords:stab-resistant clothingtriangular pyramidal structuretitanium alloyindividual protection | | 基金项目:国家自然科学基金资助项目（51606011） | | | 摘要点击次数:829 | | 全文下载次数:333 | | 中文摘要: | | 为进一步开发出轻质有效的个体防刺装备，本文借鉴自然界的生物装甲模型，设计出一种类似三棱锥结构的仿生型防刺基板.前期通过刀具冲击基板的数值模拟和实验测试，探究了三棱锥结构防刺基板的抗冲击行为及防刺机理，并得到了最优的结构设计.由于三棱锥结构对刀具的冲击力具有分散作用，避免了冲击动能的集中破坏，使得三棱锥结构比平板的防刺性能要高得多.通过采用具有优异冲击韧性的改进型钛合金（TC611）材料制作的三棱锥防刺基板最佳角度为22.5°，最佳厚度为1 mm.采用新型铆接方式设计并制造的整体防刺层通过了警用防刺服GA 68-2008的刀具冲击测试.相比现有的大部分防刺服，该种防刺服更能有效抵御刀具的冲击，且重量轻、制作周期短，具备较高的可穿戴性. | | English Summary: | | To further develop lightweight and effective individual stab-resistant equipment, this study drew on the biological armor model of nature to design a bionic stab-resistant substrate with a triangular pyramidal structure. Numerical simulations and experimental testing of a knife impacting a substrate were used to study the impact-resistance behavior and stab-resistance mechanism of a triangular pyramidal stab-resistant substrate, and an optimal structural design was thus obtained. Because the triangular pyramidal structure had a dispersing effect on the knife impact force, the material could avoid the concentrated damage by the impact kinetic energy, giving the triangular pyramidal structure a much higher stab resistance than a comparable flat plate. The optimal angle of the triangular pyramidal stab-resistant substrate produced from a modified titanium alloy (TC611) material with excellent impact toughness was found to be 22.5° and the optimal thickness 1 mm. A full stab-resistant layer designed and manufactured using a new riveting method passed the knife impact test for police stab-resistant clothing in line with the GA 68-2008 standards. This clothing works more effectively against the impact of a knife, being lightweight, and having a shorter manufacturing cycle, and higher wearability. | | 查看全文查看/发表评论下载PDF阅读器 | |
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