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落下試験の衝撃力計算方法と測定方法について
- 高さ１ｍから１００ｇの製品を落下させた場合、その底面に加わる衝撃力を計算する方法について教えてください。
- また、落下試験を実施する際の測定方法や注意点についても教えていただけますか？
- さらに、SEOを意識したタイトルとハッシュタグの作成もお願いします。
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落下試験において何を求めるかで、採取データー項目が異なると思います。 以前行った試験では、試験体の下にロードセルを配置して衝撃を加えました。 試験体には必要な箇所に歪ゲージを張って、あらかじめ重りとの静的な歪の挙動を把握します。 後は、重りを落としロードセル及び試験体の歪をメモリーレコーダーで読み取ります。 ロードセルで測れるデーターは試験体の吸収エネルギーです。 ロードセルが０であれば試験体が全てのエネルギーを吸収したことになりますが、現実的には硬い試験体であれば大半が吸収されません。 本体の歪ゲージは、各部の衝撃力及び衝撃の伝達速度などが読み取れます。 当然のとこながら、静的では広範囲に歪みますが、衝撃時には的周辺のみが破壊されました。 難しいのは、下記の方も言われている通り、的に当らないと言うことです。 我々は、５kg程度だったのでスリーブパイプを通して当てました。 出来れば、多少の抵抗と費用がかさみますがＬＭガイド等で当てた方が確実です。 また、ロードセルも多数壊しました。 最終的には、試験体を置くテーブルに金属製の脚を設け、これに歪ゲージを 貼って、簡易ロードセルにしました。あまり正確ではありませんがね ちなみに、これバンパーの性能試験を行った場合です。
お礼
御礼が遅くなりすみません。 ご回答有難う御座いました。 当方、実際に試験をして、測定するよう進めております。 やはり、落下する姿勢がいまいち一定にならないのが苦労しております。 また、何かありましたらご教授の程、宜しくお願い致します。
空気抵抗を無視して計算すると 高さh=1 (m) 質量m=0.1 (kg) 重力加速度g=9.8 (m/s^2) 平均的な衝撃力をM (kg)として、床がx (m)ひずみ、Q (J)が衝突による熱損失だとすると エネルギー保存の法則より mgh=Mgx+Q M=(mh-Q/g)/x=(0.1-Q/9.8)/x Qとxを測定できればいいかと。 製品がひずまない柔らかい床を使った場合です。
お礼
追加質問させてください。 実際にQとJを測定する方法はありますか？ 当方、まったくの素人ですみません。 宜しくお願いします。
当方の 実試験結果です 計算は行っておりません。 ご参考に 重さ８０ｇｒの製品を 高さ５０ｃｍ 落下面 杉板（ｔ１５）上 三方向で各３回実施 ピエゾ素子にて計測 これらの条件は 客先との打合せ 及びＪＩＳにて決定しました。 結果 ｍｉｎ１８０Ｇ ｍａｘ４６０Ｇ でした。 かなりのばらつきを見せました。 着地姿勢ばらつきが大きく 落下の方向を安定させることが 難しいものでしたが・・ ピエゾ取付け面の対向面できれいに 着地することができれば （そんな落下はありえませんが） 数値もおちついたと考えられますね。 当然、杉板の硬度、節目など またコンクリの上では 当然数値が数倍変わると思われます。 この試験では 計９回の落下で 性能に異常をきたさないという条件で クリアはしました。 県の工業試験所に 持ち込み試験しました。 以下そこでの機材を借用です。 ・アクセロメータ Ｒ０２変換器 ・小野測器 ＦＥＴアナライザ ・（型式不明・付属の）ピエゾピックアップ 以上です。
お礼
やはり実際に試験し、計測することがベストですね。 有難う御座いました。 ちなみに、ピエゾ素子に関連する資料がありましたら、お教えいただければ幸いです。 やはり実際に試験し、計測することがベストですね。 有難う御座いました。 ちなみに、ピエゾ素子に関連する資料がありましたら、お教えいただければ幸いです。 有難う御座います。 お教え頂いた機材をあたってみます。
お礼
御礼が遅くなりすみません。 非常にわかりやすい説明を有難う御座います。 当方としましては、実際に試験をし、測定をするように進めております。 今後とも、なにかありましたらご教授の程、お願いします。