Ziemas olimpiskajās spēlēs atklāto sniega motociklu ķiveri neatkarīgi izstrādāja Dongguanas Tehnoloģiju institūta komanda. Tas ir ne tikai drošāks un vieglāks, bet arī pielāgots.
Sniega motocikli ir viens no ātrākajiem un izklaidējošākajiem pasākumiem ziemas olimpiskajās spēlēs. Rezultāts bieži vien ir milisekundēs, tāpēc aparatūras prasības ir ļoti stingras. Sniega motociklu ķiveres izpētes un izstrādes komanda, kuru vadīja Donguanas Tehnoloģiju universitātes Izglītības skolas (Normal College) asociētais profesors Li Nans, piedalījās sniega motocikla ķiveres izpētē un izstrādē, kas izmantota valstsvienības ziemas olimpiskajās spēlēs. Komanda izmanto 3D reversās modelēšanas un režģa struktūras 3D drukāšanas tehnoloģiju un vāc sportistu datus, lai pielāgotu sniega motociklu ķiveres viens pret vienu atbilstoši katra sportista faktiskajām vajadzībām. Šai rūpīgi “inteliģentajai” ķiverei piemīt personalizācijas, svara samazināšanas, drošības un tā tālāk īpašības.
Materiālu un konstrukciju izvēle
Saskaņā ar attiecīgajām prasībām, ķiverei visiem piederumiem un materiāliem ir jābūt Ķīnas ražotajiem.
Materiālu izmantošanā šīs paša izstrādātās sniega motocikla ķiveres ārējais slānis ir izgatavots no China Aerospace T800 oglekļa šķiedras materiāla ar augstu izturību un lielisku pretsadursmes veiktspēju. T800 oglekļa šķiedra ir jauna veida augstas stiprības, augsta moduļa šķiedra ar oglekļa saturu vairāk nekā 95 procenti. Tā kā materiāls ir karbonizēts un grafitizēts, tam ir zema blīvuma un augstas stiprības priekšrocības. Saskaņā ar attiecīgo informāciju oglekļa šķiedras materiāla blīvums ir mazāks nekā alumīnija, bet stiprība ir lielāka nekā tēraudam.
Ķiveres iekšējam materiāla bufera slānim ir 3D drukas režģa struktūra. Materiāla mikrostruktūrai ir milzīga loma tā spējā absorbēt triecienu. Tiek ziņots, ka pētnieku grupa ir veikusi desmitiem tūkstošu aprēķinu, sākot no režģa izvēles līdz ķiveres apvalka un materiāla īpašību saskaņošanai, un beidzot noteikusi optimālo režģa struktūru un materiālu. Izmantojot 3D drukāšanu (SLS tehnoloģija) un TPU pulvera materiālus, ir izstrādāta un izstrādāta sniega motocikla ķiveres bufera slāņa režģa struktūra, kas ir pārāka par tradicionālo EPS putu materiālu, un tā triecienizturība ir uzlabota par aptuveni 40 procentiem, kas var izturēt. ķivere, kad tā saskaras ar sadursmi. dažādi trieciena spēki un labāk aizsargāt sportista galvu.
Saprotams, ka no oglekļa šķiedras un TPU režģa struktūras izgatavotā ķivere sver tikai aptuveni 1,1 kg, kas ir par 500 gramiem mazāk nekā valstsvienībā iepriekš lietotā ķivere, efektīvi samazinot sportistu svaru. Šobrīd šī sniega motocikla ķivere ir izgājusi GB un ECE sertifikātu, kas atbilst FIS sacensību ķiveres prasībām, un ir piegādāta valsts sniega izlasē.
3D drukāšanas režģa bufera struktūras, izmantojot TPU
Režģa struktūra parasti attiecas uz telpu kopni, kas sastāv no stieņiem, plāksnēm un citiem mikroelementiem, kas tiek atkārtoti sakārtoti saskaņā ar noteiktiem noteikumiem. Tam ir zems tilpuma blīvums, liels īpatnējais virsmas laukums un augstas specifiskās mehāniskās īpašības. Sviestmaižu struktūra ar to kā pamatmateriālu rada milzīgu plastisko deformāciju konstrukcijas dinamiskās nestabilitātes dēļ trieciena slodzes ietekmē un pārvērš to siltumenerģijā, kas var absorbēt lielāko daļu trieciena enerģijas, tāpēc tai ir lieliska bufera enerģijas absorbcija un trieciens. pretestība. , lai pildītu aizsardzības funkciju.
3D drukāšanai ir dabiska priekšrocība režģu konstrukciju izgatavošanā, kas var sasniegt gandrīz jebkuru tukšumu precizitāti, tukšumu daļu, tukšumu formu, tukšumu izmēru, poru sadalījumu un savstarpējo savienojamību. Pamatojoties uz to, 3D drukātā režģa konstrukcija var izgatavot sporta aizsargaprīkojumu, kas dod jaunu impulsu ķiveru, bruņu un citu aizsardzības līdzekļu pārveidošanai un uzlabošanai.
Turklāt ražošanas materiāls nosaka režģa īpašības un pielietojumu. TPU ir lieliska nestspēja, triecienizturība un triecienu absorbcijas veiktspēja, un tas saglabā labas fiziskās īpašības, piemēram, elastību un elastību, pat pie -35 grādiem. To plaši izmanto medicīnā un veselībā, elektroniskajās ierīcēs, rūpniecībā, sportā un citās jomās. Tajā pašā laikā TPU ir arī galvenais elastomēra materiāls, kas piemērots 3D drukāšanai.
Pamatojoties uz iepriekš minētajiem faktoriem, sniega motociklu ķiveres komanda izvēlējās TPU kā režģa struktūras materiālu.
"Zinātnes un tehnoloģiju ziemas olimpiskās spēles" ir Pekinas ziemas olimpisko spēļu spilgtākais notikums. "Zinātnes un tehnoloģiju olimpiādes" koncepcijas vadībā neskaitāmi zinātnes un tehnikas darbinieki startējuši "Olimpiskajā zinātnes un tehnoloģiju tālajā skrējienā". Posms pašpaļāvībai un pašpaļāvībai uz horizontālām tehnoloģijām. Kā jaunai tehnoloģijai, kas pēdējos gados ir strauji attīstījusies, 3D drukai ir bijusi arī liela nozīme, gatavojoties ziemas olimpiskajām spēlēm.