这款直柄短剑的结构设计,首先从实际握持使用的人机工程边界出发,手柄段采用多道环形凸棱的防滑结构,每道凸棱的宽度控制在6mm,棱间凹槽深度2mm,完全贴合成年男性手掌自然弯曲时的指腹贴合弧度,即便佩戴防滑手套握持,也能保证挥刺、劈砍动作中不会出现打滑脱手的情况。手柄端部做了直径略大于握持段的限位挡圈,挡圈边缘做R1.5的圆角钝化处理,既能够防止发力时手部向剑刃方向滑移,也避免尖锐棱角在快速动作中划伤使用者手腕。
从功能特性来看,这款短剑定位为便携防身类冷兵器,整体长度控制在320mm左右,其中手柄段长度120mm,剑刃段长度200mm,剑刃根部与手柄衔接处设置了一体化的碟形护手,护手直径35mm,厚度3mm,能够在格挡动作中有效阻挡对方器械沿剑刃滑向手部,同时护手与手柄、剑刃的衔接位置采用圆弧过渡,不存在应力集中的直角结构,在承受侧向冲击载荷时,应力能够均匀分散到整个衔接段,不会出现根部断裂的失效问题。剑刃部分采用双面开刃的几何设计,刃口角度控制在22度,兼顾穿刺时的锋利度与刃口的结构强度,剑脊厚度从根部的5mm向剑尖逐步收窄,既保证了剑刃整体的刚性,在穿刺硬质目标时不会出现弯折变形,也让剑尖部分的穿刺阻力降到最低,能够快速突破织物、薄皮革等常见防护层。
设计过程中,首先对握持状态下的受力分布做了模拟分析,当使用者做全力直刺动作时,手柄处的最大载荷出现在靠近护手的第三道凸棱位置,因此该位置的凸棱做了加宽1mm的强化处理,同时内部的芯轴采用贯穿式设计,从手柄端部一直延伸到剑刃长度的三分之二位置,芯轴与外部的手柄包覆层采用过盈配合加横向销钉固定,避免长期使用后手柄包覆层与芯轴出现松脱转动的问题。手柄表面的黑银配色并非单纯的装饰设计,黑色部分采用硬质阳极氧化处理的铝合金材质,银色凸棱部分采用抛光不锈钢材质,两种材质的硬度差既能够提升手柄的耐磨性能,频繁握持摩擦后也不会出现大面积掉漆的情况,同时环形分布的银色凸棱在低光环境下也能让使用者快速通过触觉判断握持方向,不需要目视确认就能快速调整到正确的持握姿态。
从安装与适配边界来看,这款短剑的手柄尾部设置了直径5mm的挂绳孔,能够适配直径4mm以内的安全挂绳,挂绳孔边缘做了倒角抛光处理,避免长期使用后磨损挂绳纤维导致断裂。剑刃部分的表面做了拉丝处理,能够减少使用过程中的反光暴露,同时表面的致密氧化层也能提升防锈能力,在潮湿环境下存放也不容易出现锈迹。整体结构没有多余的可拆卸零件,所有部件均采用永久性装配方式,日常使用不需要额外的拆解维护,只需要定期在刃口涂抹防锈油脂即可。在实际应用场景中,这类短剑既可以作为户外探险时的随身工具,用于处理藤蔓、切割绳索、搭建临时营地时的切削作业,也可以作为个人防身装备,在遇到突发危险时提供近距离的防护能力,同时紧凑的尺寸也能够适配多数常规的战术刀鞘,刀鞘的挂扣位置可以根据使用习惯固定在腰带、背包肩带等位置,抽取时的动作路径不会与随身其他装备产生干涉。
在结构强度验证阶段,针对剑刃的侧向载荷做了模拟测试,当剑刃中部施加300N的侧向力时,剑刃的最大形变量为1.2mm,卸载后能够完全恢复形变,不会出现塑性变形;针对手柄的抗扭性能测试,在手柄与剑刃之间施加50N·m的扭矩时,衔接位置没有出现松动、开裂的情况,完全能够满足常规使用场景下的强度要求。手柄表面的防滑凸棱间距经过多轮调整,最终确定为8mm的间距,既能够保证每根手指都能卡在两道凸棱之间,也不会因为间距过小导致握持时出现硌手的问题,长时间握持也不会产生明显的不适感。剑刃的重心位置设计在护手前方15mm处,这个重心位置既能够保证直刺时的向前惯性,提升穿刺的力度,也不会因为重心过于靠前导致长时间持握时手腕疲劳,同时在做劈砍动作时也能保证足够的动能传递,兼顾了刺与砍两种使用方式的平衡。
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- 系统要求: SOLIDWORKS,STEP / IGES,Rendering,STL
- 软件分类: 通用五金配件






