防刺甲片的形状及搭接设计 设计搭接.docx

防刺甲片的形状及搭接设计 设计搭接

　　基于仿生学原理，本文设计了一种新型防刺甲片，通过对甲片形状、搭接措施的设计，使这种防刺甲片在满足防刺原则的条件下，更加灵活、轻便、舒服。测试成果表白，和老式的防刺服相比，新型的甲片防刺服具有优防刺甲片的形状及搭接设计 设计搭接

　　基于仿生学原理，本文设计了一种新型防刺甲片，通过对甲片形状、搭接措施的设计，使这种防刺甲片在满足防刺原则的条件下，更加灵活、轻便、舒服。测试成果表白，和老式的防刺服相比，新型的甲片防刺服具有优良的防刺性能。
　　Based on bionics, a new type of stab-resistant armor shard was introduced, whose shape and overlap pattern were well-designed to meet the requirements described as stab-resistant, flexible, lightweight and comfortable. In terms of various tests, this new product was proved to be more stab-resistant than traditional ones.
　　1前言
　　随着恐怖、暴力恶性事件的频繁发生和人们安全意识的提高，个体防护服装材料的设计和开发越来越受到各国研究者们的注重。而在中国，使用枪械弹药在某种限度上受到严格的限制，但来自匕首、刺刀等锐器的威胁却无处不在。从这个意义上来说，防刺服的设计和研发在中国有着较好的发展前景。
　　防刺服除了其自身保证优秀的防穿透性能外，还要尽量灵活、轻便及舒服。目前，中国的防刺服多采用钢板连接式。虽然这种防刺服防穿透性能优秀，但其重量和刚性对人体活动有较大影响且舒服性差。图 1所示为硬质警用防护服，其防刺插板 采用铝合金制造，防刺服总重量达 kg，虽然具有优秀的防穿透性能，但笨重，使人活动很不以便且舒服性差。
　　针对上述缺陷，本文开发了一种硬质甲片和软质织物相结合的新型甲片式增强复合防刺织物，使其在满足防刺原则的同步具有尽量大的灵活性、轻便性和舒服性。该研究基于仿生学原理，在参照了鲫鱼鱼鳞的形状及鳞片搭接措施后，设计并改善了甲片的形状和搭接。
　　鱼鳞的形状及搭接措施是自然选择的成果，这样可使其更适合它所在的环境。鱼鳞呈扇形，其搭接措施是后一层鳞片持续搭接在前一层两个鳞片之间，这使鱼在水中能自由游动且对其尚有一定的保护作用。本研究的设计灵感就于此。
　　2甲片形状设计
　　将复合材料裁成近似鱼鳞状的甲片，图 3 所示，上半部分为半径 20 mm的半圆，下半部分为长 40 mm、宽 20 mm的矩形，而下一层的上半部分覆盖在上一层的矩形上，制成复合防刺甲片。
　　由于工艺的局限，制作这种构造的模型相对较难且挥霍材料。于是将圆形弧进行改善，裁成梯形，不仅可减轻一部分重量，且在安全系数不变的条件下减少了加工难度。同步将甲片下半部分也减掉一部分，从而使防刺甲片更加轻便。
　　将改善后的甲片搭接，得到图 6 所示的构造，其中A点为一小孔，存在安全隐患，故将甲片的上端活动端在垂直方向上增长 3 mm，这样就解决了A点也许被