衝撃係数（衝突時間）について

質問

衝撃荷重を算出したいのですが、どのぐらい歪むのか不明なので衝撃係数（衝突時間）を使用して算出しようと考えています。
使用する計算式は、F=(W/g)(V/s)です。
F：衝撃荷重，W：重量，g：重量加速度，V：衝突速度，ｓ：衝突時間
衝突時間を材質別にまとめたものとかあるのでしょうか？
どうかご教授下さい、よろしくお願い致します。

回答No.1

noname#230359

まず、衝突時間を材質別にまとめたようなものは僕は寡聞にして知っておりません。形状によってかわってくるはずですし…

求めたい値が歪み量なのでしたら、物体が衝突して停止するまでの減速時間からでなく、こう考えてみてはどうでしょう。

ぶつかる相手を一種のバネとしてとらえ、ぶつかる相手の運動エネルギーがバネの歪みエネルギーに変換さえれたと考えるのです。
ぶつかった相手のバネ定数は物体の形状および弾性係数から計算できます。

そして、耐えれるかどうかについては限界歪みと比べれば一応の目安にはなると思います。

ただ、ここで「目安」と書いたのは、衝撃荷重がかかる際の強度というのは一筋縄ではいかないものだからなのです。
衝撃的にある値の力がかかる場合、安全率は１０で考えるのですが、これはあくまでも経験的なものです。当たった瞬間に亀裂が生じてしまったのなら、安全率を１０みていても簡単に破壊してしまいます。

回答にならない回答で申し訳ないのですが、計算式が成り立たない領域であることをわかっていただければ幸いです。

お礼

回答ありがとうございます。

ご指摘の通り、被衝撃材をバネとして、エネルギー保存から歪み量・衝撃力を算出したのですがどうも実際の現象とは、合致しませんでした。（目安程度にはなると思ったのですが全くでした・・・）

そこで、前述した式を導き出して、ｔを調べていたのです。
やはり、衝撃荷重を計算で出すというのはかなり難しいことなんですね。