バスのガラスの端にあるこの黒い斑点は何に使われますか?

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バスのガラスの端にあるこの黒い斑点は何に使われますか?

答えはガラスが爆発するのを防ぐためです。

ガラス窓は金属窓枠に固定されているため、ガラスの端は金属枠としっかりと結合されています。暑い夏には、灼熱の太陽にさらされた金属フレームやガラスは、さまざまな程度に熱くなります。ガラスは熱をあまり吸収しませんが、金属フレームは熱をより多く吸収します。自動車の窓ガラスの中央部分の温度は低く、端の部分や金属フレームとの接触部分の温度は高く、ガラス内に温度勾配が形成されます。

さらに、熱膨張と収縮により、温度が上昇するとガラスと金属フレームはさまざまな程度に膨張します。ガラスは周囲の金属フレームほど膨張しませんが、金属フレームが重なる部分のガラスは、一方では熱により膨張し、他方では金属フレームの膨張により引っ張られることになります。

このようにしてガラスは変形します。これは局所的な変形であることに注意してください。局所的な変形領域の近くでは、ガラスは端から内部に向かって相互作用する内部応力を生成します。つまり、端のガラスは内側に力を及ぼし、中央のガラスは外側に力を及ぼします。この内部応力の作用範囲が狭いほど、応力の影響は強くなります。ガラス内部の相互作用力が一定レベルに達すると、ガラスは爆発します。

これを防ぐために、技術者は車の窓の端にこの黒い斑点の層を貼り付けます。 (古い引き違い窓には黒い斑点がほとんどありません。) 黒は熱を吸収するため、黒い要素が多い部分は太陽にさらされると温度が高くなります。車の窓の端にある黒い斑点は、大きさや密度の分布が異なります。黒い点がガラスの端に近いほど、温度は高くなります。逆に、黒い点がガラスの中心に近いほど、温度は低くなります。

この遷移層により、ガラス窓内部の温度勾配分布領域が大きくなり、内部応力の範囲が大きくなり、その結果生じる効果が弱まります。

そうは言っても、あまり心配する必要はありません。近年、中国では強化ガラスの品質と生産量が同時に増加しています。バスの窓は振動の影響を大きく受け、周囲の環境もかなり悪いです。しかし、何度もバスに乗っているうちに、車の窓が爆発するのを目にしたのは「幸運な人」がほんのわずかだった。ガラスが爆発しても、映画のように粉々に砕けることはなく、せいぜい割れる程度でしょう。

また、バスの窓の強化ガラスは乗客に近く、車両の移動により光や温度条件が急激に変化することが多いため、自己爆発の危険性を考慮する必要があります。住宅や建物のガラスは、一般的に急激に変化する温度環境にさらされることはなく、人からも遠いため、爆発を心配する必要はほとんどありません。

出典：中国科学技術出版社