高铁玻璃窗户用了什么技术,高铁中应用了哪些物理原理( 二 )


高铁玻璃窗户用了什么技术,高铁中应用了哪些物理原理

4,高铁上的减速玻璃原理在中国一直有很多人说好汽车的挡风玻璃是“减速玻璃”,尤其近几年高速列车上应用了“减速玻璃”的说法更是传的沸沸扬扬,认为有了这种高科技科的“减速玻璃”就可以让外面的景物移动速度变慢 。其实这根本就是一个物理常识错误 。一、“减速玻璃”的由来: 世界上根本就没有什么“减速玻璃” 。“减速玻璃”这个词是中国老一代司机的杰出“发明”,50-60年代有些原来开大卡车,后来又开了小汽车的老司机,发现开大卡车与开小汽车会有明显不同的速度感,而又不能用他的知识解释这种现象,于是乎就认为是老外(当时的小汽车几乎都是外国货)在小汽车上用了什么高科技玻璃,可以减速,于是就发明了“减速玻璃”这个词,以后以讹传讹而广为流传,并被有些商家用来忽悠消费者,也被部分有车族用来炫耀自己的车好 。而外国当时是没有这个名词的,现在中国人用的太多了,许多无知的新闻媒体都在大势宣扬,翻译也就跟着翻译成“decelerating glass”,但国外仍将其归纳为“中国特色”词汇 。虽然是中国人的“发明”,但却是违背科学常识的“发明”,其实无论是国内外的汽车及汽车玻璃等有关设计、生产单位的正规技术资料里或者有关院校的教科书里都不可能有这个词的 。你现在去问奔驰、宝马公司的技术人员,也不知道“减速玻璃”为何物 。二、为什么开不同的车会有不同的速度感: 1、视角的不同 。人判断物体运动速度快慢的主要参数是角速度,不是线速度 。相同线速度的物体,如果越近,角速度就越大,越远角速度就越小(线速度就如同等腰三角形的底边,距离就是三角形的高,顶点与底边的夹角就是角速度 。显然如果底边长度相同,高度不同,顶角的大小就完全不同) 。比如坐飞机,速度很快,但是看地面上景物移动很慢,就是因为距离太远,角速度很小的缘故 。不同的车,由于车头长度、玻璃斜度、座位高度等均有不同,所以视角就会不同,能看到的最近景物不同,角速度就会不同,感觉速度就不同 。这是主要原因 。如高档车引擎部分长、玻璃斜度大、驾驶员坐姿低等,这样视线就越平,角速度就越小,感觉速度越慢 。2、减震性能的不同 。减震性能不好,汽车行驶时会有不规则的颠簸,看外面的景物就会有不规则的晃动,就容易使驾驶员视觉疲劳,这就是晃眼,感觉就快 。减震好的车,这种不规则的颠簸就小,景物晃动也小,感觉就慢 。显然,高档车有更好的减震性能,感觉速度就慢 。3、玻璃质量的不同 。好的玻璃要和没有玻璃的视觉效果一样,能完全真实的反映外面景物的物理形状与运动状态 。不好的玻璃就会有光畸变,给运动物体叠加了一个不规则的变量,同样给你快的感觉 。切记:无论什么好玻璃,也不能让你看起来比实际速度更慢! 此外,操控性、隔音效果也会影响驾驶员的速度感 。三、坐动车组看外面的景物为什么不晕 动车组车窗玻璃也只不过是一种光学性能良好(如光畸变极小、透光率高等)、具有防爆性能的平板玻璃,称为车用安全玻璃,这种玻璃能真实的反映车外景物的形态与速度,没有所谓的减速效果 ,乘客感觉不快是因为高速铁路路基一般高架,近处没有妨碍视线的障碍,离景物较远,看远处的景物角速度小自然就慢了,这就好像在飞机上看地面的景物移动很慢一样,近处的景物是看不清的,尤其进入隧道就非常明显 :本来是点状的灯看起来就像是一根很长的灯管了,可见并不存在所谓的“减速” 。此外列车运行非常平稳、宁静也给乘客以慢的感觉,并且这才是乘客不晕车的主要原因 。当然高速列车车窗玻璃也不同于普通列车玻璃,它的平度要求更高,光畸变小,看景物不会变形,和没有玻璃一样的视觉效果,看起来就舒服,不会晃眼 。而普通玻璃由于存在一定的光畸变,看景物会变形,会给高速运动的景物叠加一个变形的分量,就容易晃眼 。5,请问动车的玻璃是啥材料的是玻璃吗一种机(电)动车玻璃钢/复合材料(FRP)整体车身,其特征在于车身的外板、骨架、地板和前围板全部由玻璃钢/复合材料(FRP)制成一体,其中予埋用于紧固和联接的金属予埋件 。车窗玻璃由特殊材料制成,被击碎不会划伤人郑州铁路局工作人员说,根本不用有这种担心 。动车组列车的车窗玻璃都是特殊材料制成的,即便遭遇飞鸟、碎石等近地面物体的袭击后被打碎,也不会划伤手脚,更何况,这种材质的玻璃根本不容易被撞碎 。中空玻璃是由两片或多层安全玻璃其周边用间隔框分开,并用密封胶使玻璃层间形成有干燥气体空间的产品 。该产品用丁基胶、聚硫胶或聚氨酯胶同时使用,采用双道密封,使中空玻璃具有良好的密封性能和耐紫外线性能,从而具有优良的耐候性,延长了中空玻璃的使用寿命 。也可是由钢化玻璃和低辐射Low-E钢化玻璃合成,以内部充满高效分子筛吸附的铝框间隔出一定宽度的空间,边部再用高强度密封胶密封粘合的玻璃组件 。除具备一般中空玻璃特性外,Low-E中空玻璃还具备以下特点:节能性:能更有效地阻止车内热量泄向车外,有效阻挡热天太阳照射的热能进入车内,减少空调和暖气的消耗 。舒适性:反射来自车外的远红外辐射,创造舒适生活 。美观性:有多种反射颜色供选择,及具美观效果 。到处都在误传动车组装了“减速玻璃”,认为有了它就可以减慢外面景物的速度,其实这是一个违背科学的错误 。“减速玻璃”根本就是一个错误的概念,根本就不存在所谓的“减速玻璃” 。其实无论是动车组的车窗玻璃还是汽车前挡风玻璃都应该叫“车用安全玻璃”,它实际上是一种夹层玻璃,是由两层钢化玻璃中间夹一层pvb胶片制成,这种玻璃受外力损坏时,玻璃碎片仍然粘在胶片上,而不会飞出给车上乘员造成二次伤害 。高质量的前挡风玻璃具有良好的光学性能,透光率好,没有光畸变等,能非常真实的反映外面的景物形态与运动状态,视觉非常清晰,跟没有玻璃的视觉效果一样,加上夹层技术还具有一定的隔热、柔和光线的效果,使人的感觉更舒服 。那为什么在动车组里看外面的景物不快呢?主要原因是动车组的路基高架,离景物通常都比较远,视线开阔 。人们判断运动知觉的变量不是线速度,而是角速度(视角度/秒) 。一个点状物以相同速度运动,若其运动方向恰好与眼睛视线平行,此时的视角为0°(当然,人有两只眼睛,不可能与两只眼睛都为0,实际上只能是接近0),即角速度为0,你几乎感觉不到它在运动;而当运动方向与眼睛视线垂直时,角速度就最大,就能感觉到很快的运动速度 。另外,相同的线速度,距离越远,角速度越小,感觉速度越慢 。比如:我们生活的地球就是一个高速运动的天体,其平均公转线速度达到约30km/s!还有什么车能比?可是我们能感觉到吗?不能啊,为什么?难道是我们的地球也装上了“减速玻璃”?非也!就是因为我们能看到的参照物(如太阳)太远太远,角速度很小,平均每天不到1°,这么慢的角速度人几乎就不能分辨,从而产生了“慢”的错觉!下次坐动车组你挨近玻璃窗俯视紧挨着动车旁边的路基、电杆等看看是不是还很慢啊?动车组200多公里的时速要装什么“减速玻璃”,飞机800多公里时速也没说是“减速玻璃”啊,战斗机更是高达数千公里该怎么办?还有比战斗机更快的航天飞机呢?所以,所谓“减速玻璃”是科盲们发明的伪科学,大家不要再跟着延续这个无知的笑话了 。6,动车的减速玻璃是怎么减的速什么原理啊(首先声明在玻璃行业里面,没有专业的“减速玻璃”这个术语,它只不过是质量更好、更高级的车用玻璃而已 。) 除了真空,任何透明的物体包括玻璃、甚至空气对传到我们眼中的光线都是有影响的,要不然怎么会有海市蜃楼 。你如果在光线良好的平直马路上驾车,会发现远处路面好像有一滩水似的,等到了跟前却发现什么也没有 。这就是路面附近空气密度发生了变化,从而对光的折射率也发生了变化所导致的结果 。光线穿过折射率不同的两种介质时,随着入射角度的不同,折射也按一定的关系变化 。有经验的渔夫总是将鱼叉投向鱼的下方;你也可以做一下中学物理书上的实验:在透明的水杯里观察硬币的位置 。上面说了这么多,都是为了我解释“减速玻璃”做的铺垫,大家一定要知道光的折射这个基本的物理现象(司空见惯的事其实也是有大道理的,呵呵) 。玻璃的主要作用就是透过光线,能起到的最佳效果就是:要让这玻璃的存在和它不存在时完全一样 。“减速玻璃”的名字取得不科学,其实减速玻璃并不能让外界景物的运动看起来比实际更慢,而是看起来和实际速度一致——和没有玻璃时一模一样,因此所谓减速玻璃准确的名字应该叫“不增速玻璃” 。而其它的普通玻璃,相对而言,可以称为“增速玻璃” 。如果汽车的全车玻璃都是理想化的平板玻璃——不但厚度绝对均匀相等,而且在宏观和微观方面(能做到纳米级更好)都笔直平整 。那么就用不着研制价格高昂的“减速玻璃”了 。因为普通平板玻璃不能做到上述等厚平整的话,在外界平行方向上透过的光线,它们的入射角度和折射角度就是不一样的,这时就会由于光线折射不均匀,而使得运动物体看起来变得恍惚,给人的感觉就是物体本身运动得比实际的更快,于是这种玻璃能使外界的运动物体“增速”(所谓“增速”也是一种不严谨的说法,但有利于读者理解) 。更何况现在的汽车玻璃不是平板玻璃,而是为了配合车身的曲线,都带有一定弧度,前风挡玻璃尤为明显 。那么光线入射角度和折射角度更是不可能理想化了 。减速玻璃一方面很准确地矫正了玻璃在厚度、平面度上(对于弯曲的玻璃则是曲率)的误差 。如果车身玻璃是弯曲的,为了保证驾乘人员的视觉效果与没有玻璃时一样,整块玻璃各处厚度不应当完全相同,而是应该遵循一个按照厚度和折射率推导出来的函数关系(就象电视机或电脑的平面显示器的那个视觉平面补偿曲线一样的原理) 。除了以上的形状矫正外,还应该做到玻璃材质成分的充分均质,保证各处的折射率相同 。减速玻璃原理 “减速玻璃”是存在的,但是名字取得不科学,或者可以认为是为了商业目的的误导 。其实减速玻璃并不能让外界景物的运动看起来比实际更慢,而是看起来和实际速度一致——和没有玻璃时一模一样,因此所谓减速玻璃准确的名字应该叫“不增速玻璃” 。而其它的普通玻璃,相对而言,可以称为“增速玻璃” 。很多人一定记得很多年前,一般楼房的窗玻璃——那时浮法玻璃还没有普遍应用,老法制作的玻璃的平面度都比较差,厚度也不均匀,透过这种玻璃看世界,具有类似哈哈镜的效果,外面的世界常常是扭曲的,当外面有东西在运动时,你透过玻璃看到的不仅有物体本身的运动,还叠加了一个由于光线折射不均匀带来的快速的随机的前后“运动”的分量,使得运动物体看起来变得相对模糊,感觉和物体本身运动得更快时有点相似,于是这种玻璃能使外界的运动物体“增速” 。当然,即使在很久以前,汽车的挡风玻璃也不会做得象建筑玻璃那么差,但是和现在的“减速玻璃”相比仍然有点差距 。减速玻璃一方面很准确地矫正了玻璃在厚度、平面度(对于弯曲的玻璃则是曲率)的误差,要求高的时候,理论上还应该矫正:1.如果玻璃是弯曲的,为了保证其后的观察者视觉效果与没有玻璃时一样,整块玻璃各处厚度不应当完全相同,而是应该遵循一个按照厚度和折射率推导出来的函数(就象三星平面显示器的那个视觉平面补偿曲线一样的原理);2.矫正玻璃材质的误差,保证各处的折射率相同 。7,高速铁路车窗减速玻璃原理减速玻璃,其实就是质量更好、更高级的夹层玻璃 。因为光的拆射,坐在运输工具上,透过一般的单层玻璃,看到的窗外的移动速度会比实际速度更快 。而减速玻璃则利用双层玻璃光的折射和玻璃本身的平稳特性,让外界景物的运动速度和实际速度一致,和没有玻璃时一模一样,看起来比较慢 。普通平板玻璃在微观上不可能做完全等厚平整,总是存在着一定的曲度 。在外界平行方向上透过的光线,不同的光线入射角度和折射角度不一样的,这时会由于光线折射不均匀,而使得运动物体看起来变得恍惚,给人的感觉就是物体本身运动得比实际的更快,于是这种玻璃能使外界的运动物体看起来“增速” 。减速玻璃一方面很准确地矫正了玻璃在厚度、平面度上的误差,并且做到了玻璃材质成分的充分均质,保证各处的折射率相同 。如果是挡风玻璃,那其本身就是弯曲的,为了保证其后的观察者视觉效果与没有玻璃时一样,减速玻璃各处厚度不应当完全相同,而是应该遵循一个按照厚度和折射率推导出来的函数(就象三星平面显示器的那个视觉平面补偿曲线一样的原理) 。目前,国内的悬浮列车、动车组以及即将要开通的广高速铁路专线速度比较快,为了防止旅客晕车,这些列车上装的都是这种“减速玻璃” 。所谓的凹透镜原理(包括其他光的折射原理)的回答是完全的想当然 。1、车用玻璃不可能是凹透镜 。车用玻璃各处厚度是完全相等的,并且国家标准对车用玻璃各处厚度误差有严格规定,误差大就会产生光畸变,影响驾驶员对外界景物形状、速度的正确判断,那是不合格产品 。2、一块那么的的玻璃,边沿才几个毫米厚,如果做成凹透镜,那中间还有厚度吗?根本就是胡扯,也不去实际测量下汽车风挡玻璃各处的厚度,就想当然地弄出个凹透镜来,这是不负责任的,是会误人子弟的!3、凹透镜真能减速的话,大家不妨戴一副近视镜好了,近视镜片就是凹透镜做的 。利用光的折射原理到处都在误传高速列车装了“减速玻璃”,认为有了它就可以减慢外面景物的速度,其实这是一个违背科学的错误 。“减速玻璃”根本就是一个错误的概念,根本就不存在所谓的“减速玻璃” 。其实无论是动车组的车窗玻璃还是汽车前挡风玻璃都应该叫“车用安全玻璃”,它实际上是一种夹层玻璃,是由两层钢化玻璃中间夹一层PVB胶片制成,这种玻璃受外力损坏时,玻璃碎片仍然粘在胶片上,而不会飞出给车上乘员造成二次伤害 。高质量的前挡风玻璃具有良好的光学性能,透光率好,没有光畸变等,能非常真实的反映外面的景物形态与运动状态,视觉非常清晰,跟没有玻璃的视觉效果一样,加上夹层技术还具有一定的隔热、柔和光线的效果,使人的感觉更舒服 。那为什么在高速列车里看外面的景物不快呢?主要原因是路基高架,离景物通常都比较远,视线开阔 。人们判断运动知觉的变量不是线速度,而是角速度(视角度/秒) 。一个点状物以相同速度运动,若其运动方向恰好与眼睛视线平行,此时的视角为0°(当然,人有两只眼睛,不可能与两只眼睛都为0,实际上只能是接近0),即角速度为0,你几乎感觉不到它在运动;而当运动方向与眼睛视线垂直时,角速度就最大,就能感觉到很快的运动速度 。另外,相同的线速度,距离越远,角速度越小,感觉速度越慢 。比如:我们生活的地球就是一个高速运动的天体,其平均公转线速度达到约30Km/S!还有什么车能比?可是我们能感觉到吗?不能啊,为什么?难道是我们的地球也装上了“减速玻璃”?非也!就是因为我们能看到的参照物(如太阳)太远太远,角速度很小,平均每天不到1°,这么慢的角速度人几乎就不能分辨,从而产生了“慢”的错觉!如果你挨近玻璃窗俯视紧挨着列车旁边的路基、电杆等看看是不是还很慢啊?高速列车300多公里的时速要装什么“减速玻璃”,飞机800多公里时速也没说是“减速玻璃”啊,战斗机更是高达数千公里该怎么办?还有比战斗机更快的航天飞机呢?所以,所谓“减速玻璃”是科盲们发明的伪科学 。京津城际高速铁路上的动车组的车窗是采用多层的减速玻璃 。这种车窗利用光的折射原理使得窗外景物的像比实际物体移动地慢,使乘客不至于眩晕 。先说说,凹透镜在任何情况下都成正立缩小的虚像,不仅如此,此虚像还位于实物与凹透镜之间的位置 。凹透镜的焦距越长,虚像就越靠近实物,其大小也越接近实物(尽管还是要小一点),当凹透镜焦距很大时,这种虚像跟实物之间的大小差别就很难用肉眼分辨了 。汽车的前挡是有弧度的,行使时,某一时刻透过前挡观察所得的前方实际景物的像与观察者之间的距离比实际景物与观察者之间的距离要近,假设车速为v,匀速行使,经过时间t后前挡到达刚才观察的实物处(显然也同时到达像处),设这一过程中相对于前挡而言,物、像移动速度分别为v1、v2,有:v1=s1/t v2=s2/t又因为s1大于s2,显然有v2小于v1,也就是观察所得像的移动速度较实际慢,达到所谓减速的效果 。减速效果的最大好处就是保证安全 。因为不论何时,驾驶员观察到的实际前方景物均比其实际距离要近,可以时刻保持安全距离,提前做好刹车准备,保证安全 。至于有谈到的夹层玻璃等等,我觉得不是起减速效果的主要因素,夹层的作用应该在于过滤有害射线、提高玻璃刚性等方面 。

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