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高さ50cmから100gの鋼球を落下させた時の衝撃値の計算方法
- 樹脂製品への許容衝撃値の計算方法について困っています。
- 高さ50cmから100gの鋼球を落下させた際の衝撃値の計算方法を教えてください。
- 衝撃値の計算方法についてお知りになりたいです。
- 製品設計
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参考までに↓メーカーの「軽量落下試験機」ではハイスピードカメラを使用し ているようです。従って、衝突前後の速度を画像を使って計測した数値から 衝撃値を算出計算する。つまり、速度の変化が判れば運動量の変化が判り力積 が計算できる。これから後は・・・力積は力x時間だから、この時間の計測も 先の画像を使うのであろうと思われます。回答(2)さんのように直接衝撃力 として直に計測するほうが早い気もするが、どちらが良いのか迄は分らないが そのデータの使い道にもよるのかも知れません。メーカーに直接聞いちゃおう
回答(1)と同様ですが、この質問文 2行からは計算できないと思います。 衝撃値(エネルギー)であれば、鋼球の「力積の変化」から求めることがもっとも簡単なモデルだと思いますが、しかしそのためには、接触直前と分離直後の速度と接触時間の情報が必要です。速度と接触時間を正確に計算することは多分できませんし、それを測定するのであれば、そもそもPVDFやひずみゲージを用いて衝撃力を直接計測する方がよさげですし簡単と思います。
お礼
早速のご回答有難うございます。 まずは設計段階での衝撃力のMIN～MAXまでを計算で求めたいと考えておりました。 客先から提示された資料には鋼球の高さと重さしかなく、もう少し情報を依頼してみます。 有難うございました。
「高さ50cmのところから鋼球を落下」という条件から、樹脂製品に鋼球が 衝突する速度は簡単に求めることができます。 そのとき、樹脂製品に加わる力（衝撃力）を求めたいのだと思いますが、 ご提示の条件だけでは情報不足で計算することは不可能と思います。 樹脂製品の材質、形状、鋼球が衝突する部位などの情報が必要と思います。 樹脂製品がごく単純な形状であれば、教科書に載っているような「公式」で 計算できる可能性がありますが、実用品の形状では公式に代入するような 計算は難しそうに思います。 工業試験所に相談するなどの方法で、ＣＡＥを活用する方向は検討できない でしょうか。
お礼
早速のご回答有難うございます。 樹脂製品に加わる力（衝撃力）がわかりませんでした。 やはり、樹脂の材質や形状も計算式に必要なんですね。 形状が表面は平面。裏面は球面と少し複雑です。 まずは公式を探してみます。 有難うございます。
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お礼
早速のご回答有難うございます。 計算に必要な速度も不明確な状態で、客先よりは自然落下のみでした。 客先へはもう少し情報をお願いしてみます。 軽量落下試験機は大変参考になりました。 今後の製品に必要になりそうです。有難うございました。