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D3O ®材料在低速静态冲击过程中的能量吸收和阻尼特性的实验研究。

阿纳斯·A·沙加维、瑞安·Z·阿米克、迈克尔·J·乔根森、拉马赞·阿斯马图鲁

市场上有用于减少冲击影响的个人防护材料，可用于体育和工业领域。许多材料可以减弱振动冲击力并保护人体免受长期暴露时发生的潜在伤害。进行了一项实验，以评估两种不同反冲垫和一种背部保护器 D3O ^{®的材料能量吸收水平、位移有效性和阻尼特性}材料，以及两种硅基粘弹性橡胶材料。使用低速冲击塔对所有五个材料样品施加低、中、高能量冲击水平，类似于冲击动力手持工具（即铆钉枪）产生的冲击力，以测量材料的能量吸收并计算阻尼比。与硅基材料相比，材料 D3O ^{®具有更高的能量吸收水平 (p=0.00) 和更高的阻尼比。}然而，背部保护器 D3O ^®与所有其他材料相比，该材料表现出更高的阻尼比和更高的能量吸收水平 (p=0.00)。冲击过程中足够的位移吸收的能量水平越高，通过材料传输的冲击力的衰减就越高。这表明根据影响级别，哪些类型的材料可能更适合使用。尽管静态测试可能无法代表冲击式手持电动工具的动态环境，但这些结果提供了系统冲击载荷下的详细信息。