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4毫米厚一張網能承受20噸拉力?雲頂場館有項“黑科技”

薄薄一張網,厚度僅有4毫米,卻能承受20噸的拉力。在北京冬奧會張家口賽區雲頂場館群,一項“黑科技”讓人眼前一亮。賽時,一道防風網可以防範每秒十幾米的大風,保障運動員安全和比賽順暢進行。這項技術得到了國際雪聯等專家的一緻認可和高度評價。

4毫米厚一張網能承受20噸拉力?雲頂場館有項“黑科技”

建網確定比賽不受風速影響

雲頂場館群承擔空中技巧和U型技巧場地等比賽項目。由于運動員起跳高度大,空中動作和運動員的安全受風的影響較大。在大風影響下,運動員動作容易變形。大風還會将運動員吹離預定着地點,使其更容易受傷,在此前比賽中就曾出現過類似情形。若預報的風速超過比賽的風速要求,比賽還會延期進行。是以,國際雪聯建議比賽時賽道的風速應在每秒3.5米以下。

從業人員通過對兩個場地附近氣象台站曆年的資料分析發現,在冬奧會比賽同期,風速在每秒3.5米以上的比例較大,是以有必要在場地旁邊建設防風網,以保證比賽的順利進行和運動員的安全。

石家莊鐵道大學風工程研究中心主任劉慶寬教授從事專業抗風研究20年,主要從事橋梁、土木工程的抗風研究,此前曾經承擔了首鋼滑雪大跳台抗風專項研究。他說:“不要小看風災,全球每年自然災害85%的經濟損失都來自風災及其次生災害。”基于團隊豐富的抗風研究經驗,結合雲頂滑雪公園的地形、賽道、氣候等各類相關資料,劉慶寬與團隊成員加班加點,通過反複的電腦模拟計算和大量的風洞試驗,最終确定了防風網的最佳内部結構。

不過在具體生産中又遇到難題:市場上根本找不到同類産品。最後,研究團隊找到防風網編織機器的生産廠家,從改造機器裝置入手優化編織工藝,通過反複嘗試,最終采用12針的編織技術将成品按要求編織出來。

雪白防風網科技含量高

在視覺上,白色的防風網與周圍的冰雪環境融為一體。一張看似平常的防風網,内裡卻有很多科技含量。

“防風網的受力性能首先要接受考驗。”劉慶寬說,厚度大概隻有4毫米的高密度聚乙烯材質防風網,内部有着複雜的立體空間結構,孔洞的組合可恰好滿足防風與透光雙重性能需要,以及強風下的抗拉性能需要,“防風網結構緊實,透光性比較好,這樣在比賽中不至于給運動員視覺上的壓迫感。”

崇禮陽光充足,紫外線強烈,防風網必須使用抗紫外線材料,但這種材料卻影響阻燃性。為了提升防風網的性能,研究團隊在絲線原料中添加了各種功能材料,以達到抗紫外線、阻燃、耐低溫的目标。塔杆采用了噴塑工藝,以確定長時間暴曬不變色。團隊通過研發的電氣控制系統,實作了低溫風雪環境下快速便捷張開和收回的功能,以滿足賽時張開防風、比賽間隙收回通行壓雪車的要求。

團隊研發的防風設施方案內建和建設周期僅為兩個月,防風效果好,能在99%以上的機率保證比賽的順利進行。該技術得到了國際雪聯和國際奧委會的一緻認可和高度評價。冬奧會時,空中技巧和U型技巧兩個場地邊各9根雪白色塔杆,8塊平展的雪白色防風網,配着鮮豔的冬奧會會徽,将成為雲頂場館群的一道亮麗風景。

IC photo 供圖

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4毫米厚一張網能承受20噸拉力?雲頂場館有項“黑科技”

來源 用戶端 冬奧會刊 | 記者 李如意

編輯:韓烨

流程編輯 邰紹峰

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