Abstrakt:

Liny i taśmy tkane należą do podstawowych materiałów włókienniczych stosowanych w indywidualnym sprzęcie chroniącym przed upadkiem z wysokości. Elementy sprzętu wykonane z tych materiałów decydują o przebiegu sił działających na człowieka podczas powstrzymywania jego spadania oraz o drodze na jakiej to zachodzi. W związku z tym szczególnego znaczenia nabiera modelowanie działania sprzętu ochronnego. W artykule przedstawiono model układu tworzonego przez włókienniczy podzespół łączącoamortyzujący oraz obciążającą go masę. Opiera się on na nieliniowych modelach reologicznych obiektów lepko sprężystych Maxwella i Kelvina-Voigta. Strukturę modelu opisano nieliniowym równaniem różniczkowym trzeciego rzędu. Wykorzystując wyznaczone doświadczalnie charakterystyki statyczne siła obciążająca - wydłużenie oraz czasowe przebiegi siły dynamicznej działającej podczas powstrzymywania spadania z wysokości przeprowadzono identyfikację parametrów modelu. Zaprezentowano wyniki identyfikacji wybranych podzespołów łącząco - amortyzujących wykonanych z lin i taśm włókienniczych. Zidentyfikowane modele poddano sprawdzeniu polegającemu na porównaniu ich zasymulowanej numerycznie odpowiedzi z wynikami badań laboratoryjnych, którymi były przebiegi czasowe siły powstrzymującej spadanie oraz wydłużenia. Przeprowadzone porównanie wykazało poprawność struktury modelu oraz identyfikacji jego parametrów. W artykule przedstawiono również przykład wykorzystania opracowanego modelu do symulacji działania podzespołu łącząco-amortyzującego podczas powstrzymywania spadania