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自由落下と衝撃試験の比較

  • 質問No.9506669
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お礼率 50% (1/2)

自由落下と衝撃試験の比較を行いたいと考えています
自由落下
高さ0.4m
衝突後停止まで0.001m

衝撃試験
jeita ed-4701に準ずる
最高加速度15000m/s∧2
パルス幅0.5ms
です。
共に重

さ0.34kgの金属片が試料となり、
これにどれだけの力が加わったかがさ知りたいです。

物理関係の知識がなく、
上記も引用してきたものになるのでまずほかにどのパラメータが必要なのか。
計算式どうなるのか。
解説して頂きたいです。

質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.1
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ベストアンサー率 59% (387/647)

[技術者向] 製造業・ものづくり カテゴリマスター
現実的には色々考慮するべき事項がありそうですが、
高さ0.4mから自由落下した物体が、衝突後停止までの距離が0.001mであれば、衝突後停止までの平均加速度は、重力加速度×(0.4 m/0.001 m)=9.8 m/s^2×400=3920 m/s^2になると思います。

jeita ed-4701に準ずる衝撃試験の最高加速度が15000m/s∧2であれば、jeita ed-4701に準ずる衝撃試験の方が3.8倍ほど大きな衝撃力が加わることになります。

具体的に0.34 kgの金属片に加わる衝撃力は、次のように求められると思います。
平均加速度が3920 m/s^2の場合の衝突後停止までの平均衝撃力は、0.34 kg×3920 m/s^2=1333 N
最高加速度が15000m/s∧2の場合の最高衝撃力は、0.34 kg×15000 m/s^2=5100 N

これ以上の検討には、衝突後停止までの衝撃力の時間的な変化(波形)の情報が必要と思います。
お礼コメント
light132

お礼率 50% (1/2)

回答ありがとうございます。
0.001mは仮定値となります。
まずはわかる範囲での検討と考えておりました。

さらに検討を行う上では波形と過渡現象収束の情報が必要とのことで勉強及び、情報を集めておきます。
投稿日時:2018/06/09 20:30

その他の回答 (全1件)

  • 回答No.2

ベストアンサー率 59% (387/647)

[技術者向] 製造業・ものづくり カテゴリマスター
回答(1)の追記です。
>自由落下
>高さ0.4m
>衝突後停止まで0.001m

このうち、“衝突後停止まで0.001m”は、実測値なのか/仮定値なのか、衝突から加速度がゼロとなる最初の時点の距離を表すのか、過渡現象が終息して完全に停止した状態の距離を表すのかなどを吟味しておくことがいいと思います。
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