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衝撃試験下での強度検討について
- 加速式衝撃試験装置を使用して板金の箱状のものが衝撃力に耐えられるかを検証したい
- 試験条件は加速度588m/s^2 (60G)、作用時間11±5mSとする
- 製品重量5kgの場合、作用面に加わる力は2940Nであると推測
- 機械設計
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後（ご）の先（せん）、アフターユー さんは http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=256721&event=QE0004 で ＞昔の人間なんで、力×距離も、**の重さの物を##まで運ぶも、旧単位系を使用していたので、 ＞kgやkgfを使用するため、Dimentionの観念が曖昧だったのかもしれません。 とか、 ＞Dimensionが違うの意味が理解できなくて、正直困ってました。 とか、 ＞Dimensionが違うとの記述は、tigers さんの記述なので意味が不明です。 とか、 御自身で書かれていますよね。 ＞Ｅ＝１／２ｍＶ＾2 は運動エネルギーというニッチなディメンションです。 ほうほう、メジャーなディメンジョンと、マイナーなディメンションがあるのですか？ どこにそのような記載があったのか御教授頂けると幸いですｗ ＞小生が記述した内容に当該しないので、ニッチなディメンションと記述しました。 オレオレ基準の技術屋って・・・・・orz
質問者さん、１Ｎの涙 さん、tigers 君 力積に関しては、少し難解ですが以下のURLを確認下さい。 （ISO規定に準拠中のJIS規定みたいな、細かな矛盾があり難解です。特に、tigers 君が 指摘しているディメンションが。でも、MKS単位教育を受けているので苦にはなりません） tigers 君 係わりを持ちたくないと宣言したので、回答（４）の前文や回答（６）は止めてください。 Ｅ＝１／２ｍＶ＾2 はエネルギー計算の中の一つの計算式です。 そして、小生が記述した内容に当該しないので、ニッチなディメンションと記述しました。 マイナーの意味ではありません。（もう、……は 終りにします） 質問者さんへ 大まかな原則としてとらえてください。 最初から細かく考えると、力の大小さえ逆に考えるようになるので。
tigers 君 Ｅ＝１／２ｍＶ＾2 は運動エネルギーというニッチなディメンションです。 ディメンジョンを知らないと宣言したのではなく、昔はMKS単位（m；メートル、 k；kg、S；sec）で、kgやkgfやNの概念と記述が曖昧になっていて解り難いと説明 したまでです。（質問者も同様の勘違いをしている事をくみ取る大らかさも必要） tigers 君こそ、係わりを持ちたくないと宣言したので、回答（４）の前文のような 記述は止めて下さい。 ｉｗａｎａｉだけで充分です。
＞＞エネルギーの観点から考えますと、力×距離×時間となります ＞あら？エネルギーってＥ＝１／２ｍＶ＾2 じゃなかったか ディメンジョンを知らないと宣言した回答（１）さんの回答を 真面目に取っちゃダメですｗ 力積は(F*s)のディメンションなので、(力×時間)の次元です。 エネルギーは、言われるとおり(mv**2)のディメンジョンを持ちますので 対象の質量により変わります。 回答（１）さんのディメンジョン論は、自己主張に重点を置くので判りにくいうえ 変な脳内変換過程で歪んでるので信じちゃダメですね。 ＞火に油を注いでしまった感がありますね・・・すみません 大丈夫だ、問題ない。 公共の場での発言ですから批判を受けるのは仕方ないことです 間違えてたら訂正すればいいんです。 正しいと思ったらちゃんと論争すればいいんです。 「回答（１）さん」と記述しているのに 何故ＩＤ固有名をわざわざ指名して、自己主張の塊のような投稿をするのか？ 特にもう一人の方は、IDとは別の呼称で呼んでるのは中傷の意味を込めてるのか？ とかも、いつも疑問に思う点ではありますね。
実は、数学と材料力学は好きなのだが物理学になると苦手になってしまいます 何故なのかは分らないが、日本語の曖昧さからくる分り難さではないかと思う ちなみに、力積を訳すと？Impulse；衝撃，力学力積 っとなっている では衝撃は？・・・〔激しい打撃〕a shock; 〔衝突による〕an impact 増々混乱ｗ しかし、Deep Impact ならば感覚的に良く分りますよ ＞エネルギーの観点から考えますと、力×距離×時間となります あら？エネルギーってＥ＝１／２ｍＶ＾2 じゃなかったか？ｍ=W/gだから？ 力積って確か・・・力×距離 だった筈だが・・・次元はあっているのかな 仕事というのもあった、確か、力×距離 だったような気がするが根性＾2か そもそも、質量と重量（地球上では略同じ）を分けるだけでも混乱してしまう 先日、キャスターメーカーのカタログには耐荷重が、daＮ（略kg）されていた デカニュートンとは、聞きなれないが、たまに使う度に調べ直してしまいます また、数学的に説明を続けるならまだ分るのだが、これをバットとボールとか の例え話にされると、逆に何か却って論点がズラされている気がしてしまう そういう意味から、岩魚内さんの方は実に論理的で非常に判り易く思えますが そう思うのは私だけか・・・長文失礼しました ↓のような説明ならば私には理解し易い http://fnorio.com/0062impulse_&_momentum1/impulse_&_momentum1.htm 火に油を注いでしまった感がありますね・・・すみません 仕事＝力×距離＝根性＾2 相撲のように心技体が揃ってナンボか 仕事×時間＝（ 力×距離 ）×時間＝根性＾2×サービス残業？ いやだぁ 仕事＝創造×工業力学×遊び心。。。持論だが、面白くないものは続かない
お礼
ご回答頂き有難う御座いました。 お話しも面白かったです。 私は文系出身でもあり数学も物理も苦手で勉強中です。 ご紹介頂いたURLの資料も参考にさせて頂きます。 またなにかありましたら、アドバイス頂ければ幸いです。
加速度60Ｇだから計算通り 2940N が 11mS 作用することになります。 これで製品はどうなるか・・・・？ 試験条件は下記資料 P.7 JIS C 60068-2-27 などで規格化されてる数値でしょう。 具体的には P.16 ごく普通に梱包されたＴＶ（液晶ではない・・・）などが輸送中（手で持上げ）に誤って落下させた時に受ける衝撃力を想定し、多分壊れないという値。 製品の中身で局部に弱いモノ点が無ければ全然大丈夫。 計算のしかたは P.4 の衝撃波形から、加速度ピーク、衝撃時間は既知、これを積分して速度変化（m/s）を求めれば P.16 に行き着くが、半波サインか台形波かで変わる。それも長方形で簡略化すればメンドイ積分も要せず掛算だけで約５m/sという値になる。 考え方は P.10 あたりも参考にできる。というか内容の殆どが試されようとしている物とフィットしてます。 回答（１）の計算は何？？ ＞その力を時間：11±5mSで受けるのだから、（300kg÷11/1000）m secと力積的に計算し約27270kgとなり300kg*9.8N/kg＝267000Nとなります。 力積と言うからには掛算なのに割算とはこれ如何？ そんなコトすれば計算的には値がぶっ飛ぶ それに力積の単位（Dimension）が kg ？ N ？ 最近も他のヒトとこんな争い http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=256721&event=QE0004 ＞Dimensionが違うの意味が理解できなくて、正直困ってました ＞結局、後（ご）の先（せん）、アフターユーさんは何を回答したかったの？ 未だにわかりません。 計算式って、オハナシに箔を付けるだけのモノなのか、、、 煽れば計算式を駆使して数字の答が出るかもと期待したが http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=257424&event=QE0004 力積という用語自体は、直感的で判りやすい。 これ参考文献の?速度変化（m/s）?と同じものですよ。算出は拙文で積分・・・のクダリからも、あくまで掛算。ディメンジョンも必然そうなる。 P.16 他にも頻出するグラフは、加速度の値が短時間大きくとも損傷しない、逆に小さくとも長時間続くと損傷の危険がある、という至極もっともな話。 あえて例を持ち出さなくとも 3.11 に殆どが体感させられた。 予想通り荒れてきた・・・間違えたら黙った方がダメージ少なかろうに 本題については参考資料が絶対！！（試験条件値がよく見る値なので、それで検索して行着いた） あとのやりとりは仕事の息抜きとしてお楽しみあれ http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=251655&event=QE0004 なんてのは、その前５／Ｅの?集金行為?を探ると更にお楽しみ倍増・・・ 衝撃試験も、実物での梱包落下試験も、両方手抜きしないことが肝要。 実物の耐衝撃性の弱点はどちらでも等しく顕れるとはかぎらないから。 逆に梱包落下は試験としてバラツキが大きい。 ディメンジョンすら違えてグダグダ、、、なら弱点も理論的に出せるとか言いかねないが・・・
お礼
ご回答有難う御座いました。 資料も丁度なところで、早速参考にさせて頂きます。 >具体的には P.16 ごく普通に梱包されたＴＶ（液晶ではない・・・）などが輸送中（手で持上げ）に誤って落下させた時に受ける衝撃力を想定し、多分壊れないという値。 仰る通りのイメージかと思います。 通常の製品設計では、このような想定を強度計算という形で検討しているのか、 それとも経験、感覚的な範囲で済ませる・・？ ともあれ、又何かあればアドバイス頂ければ幸いです。
エネルギーの観点から考えますと、力×距離×時間となります。 そして、時間の観点からの特に力の増減を確認する事を力積と言います。 余談ですが、力１×距離１×時間１＝力２×距離２×時間２にて、時間１＝時間２が同じ 場合には、力１×距離１＝力２×距離２となり、距離の観点から力の増減を確認する事を 天秤原理、シーソーの原理、釘抜きの原理、楔力の原理、等々と言います。 さて、元に戻して、５kgの物が加速度：588m/s^2 (60G)にさらされると、5kg*60（G） ＝300kgとなり、その力を時間：11±5mSで受けるのだから、（300kg÷11/1000）m sec と力積的に計算し約27270kgとなり、300kg*9.8N/kg＝267000Nとなります。 でも、実際の試験対象物が“板金の箱状”の物なので、約267000Nの力が対象物に加わる とは考え難いです。 実際に試験内容をビデオ（できれば高速ビデオ）撮影したら判る通りに、“板金の箱状” の物が全力を実際に受けるのに、11±5mS以上掛かっていると想像されるので、その スペック内容（計算値）がそのまま“板金の箱状”の物が受けた力にならない。 最近の話題で実例を挙げると、野球の飛ばないボールかな。 ピッチャーの投げるスピードは昨年と変わらないとすると、 バットのヘッドスピードが加速度：588m/s^2 (60G)に相当し、 ボールの材質や構造変更で、バットからボールに力が乗り移る時間が作用時間：11±5mS に相当します。（反発係数みたいな物です） 実際“板金の箱状”の物は力を受けると、反発という言葉とは無煙の“グシャ”っと なってしまうからです。（ボールとは異なった内容になる）
お礼
成程．．．！ ご回答頂き有難う御座います。 何となくモヤモヤしていましたが、やっぱり時間が入るわけですね。 そして267000Nもの力に耐えれると考えてしまうと、無茶苦茶な物になってしまうでしょうから、仰る通りそのまま力がかかるわけでは無いようですね。 力積についてちょっと勉強してみます。 それからシーソーの原理等のお話しもとても参考になりました。 有難う御座いました！
お礼
ご回答有難う御座いました。 ディメンションという概念・・（単位？） 恥ずかしながら知りませんでした。 今回色々とキーワードを頂きましたので、 改めて自分なりに調べて勉強してみようと思います。 また何かありましたらご教示頂ければ幸いです。