충격(메트릭)

Shock (mechanics)
해군 함정 폭발 충격 시험

기계적 또는 물리적 충격은 충격, 낙하, 킥, 지진 또는 폭발 등에 의해 발생하는 갑작스러운 가속입니다.충격은 일시적인 육체적 흥분이다.

충격이란 시간과 관련하여 극한의 힘의 비율에 노출되는 물질을 말합니다.충격은 가속도(속도 변화율) 단위를 가진 벡터입니다.단위 g(또는 g)는 중력가속도의 배수를 나타내며 일반적으로 사용된다.

충격 펄스는 피크 가속도, 지속 시간 및 충격 펄스(반정현파, 삼각파, 사다리꼴 등)의 형상으로 특징지을 수 있습니다.충격 응답 스펙트럼은 기계적 [1]충격을 추가로 평가하기 위한 방법입니다.

충격 측정

충격 측정은 다음과 같은 몇 가지 분야에서 관심이 있습니다.

  • 주자의 몸을[2] 통한 힐 충격 전파
  • 항목에 손상을 입히는 데 필요한 충격의 크기를 측정한다. 취약성.[3]
  • 운동용 바닥재를 통한 충격 감쇠 측정
  • 쇼크[5] 업소버의 효과 측정
  • 패키지[6] 쿠션의 충격 흡수력 측정
  • 사람을[7] 보호하는 운동용 헬멧의 능력을 측정한다.
  • 쇼크 마운트의 효과
  • 지진 등의 [8]지진에 대한 구조물의 내충격성 판정
  • 퍼스널 프로텍션 패브릭이 충격을 감쇠 또는 증폭하는지[9] 판단
  • 해군 함정과 그 장비가 폭발적 충격에 견딜 수 있는지 확인

충격은 보통 가속도계로 측정되지만 다른 변환기와 고속 이미징도 사용된다.[12]다양한 실험실 계측기를 사용할 수 있으며 독립형 충격 데이터 로거도 사용된다.

전기 충격은 매우 가변적이며 종종 매우 불규칙한 형태를 가집니다.실험실에서 제어되는 충격에도 형상이 고르지 않고 짧은 시간 스파이크가 발생하는 경우가 많습니다. 적절한 디지털 또는 아날로그 [13][14]필터링을 통해 노이즈를 줄일 수 있습니다.

통제 시험 방법과 규격은 충격 시험 수행에 대한 세부사항을 제공한다.계측기의 적절한 배치가 중요합니다.깨지기 쉬운 품목과 포장된 제품은 균일한 [15]실험실 충격에 따라 다르게 반응하며, 복제 테스트가 종종 요구됩니다.예를 들어 MIL-STD-810G Method 516.6은 3개의 직교 축을 따라 양방향으로 최소 3회 이상 반복됨을 나타낸다.

충격 테스트

드롭 테스트 중인 군 수송 컨테이너

충격 시험은 일반적으로 두 가지 범주로 분류된다. 고전 충격 시험과 파이로 충격 시험 또는 탄도 충격 시험이다.고전적인 충격 테스트는 반정현파, 해버신파, 톱니파, 사다리꼴의 충격 충격 임펄스로 구성됩니다.파이로충격 및 탄도충격 테스트는 전문적이며 고전적인 충격으로 간주되지 않습니다.고전적 충격은 Electro Dynamic(ED) 셰이커, 자유 낙하 낙하 타워 또는 공압 충격 기계에 대해 수행할 수 있습니다.쇼크 머신 테이블이 갑자기 방향을 바꾸면 고전적인 쇼크 임펄스가 생성됩니다.이 갑작스러운 방향 변화는 급격한 속도 변화를 일으켜 충격 임펄스를 발생시킵니다.충격의 영향 테스트는 자동차 충돌 테스트와 같은 최종 사용 애플리케이션에 대해 수행되기도 합니다.

적절한 테스트 방법과 검증 및 검증 프로토콜의 사용은 테스트 및 평가의 모든 단계에서 중요합니다.

충격의 영향

기계적 충격은 품목(예: 전구 전체) 또는 품목 요소(예: 백열전구의 필라멘트)를 손상시킬 수 있습니다.

  • 깨지기 쉬우거나 깨지기 쉬운 물건이 파손될 수 있습니다.예를 들어, 두 개의 크리스털 와인 잔이 서로 부딪히면 깨질 수 있습니다.엔진의 전단 핀은 특정 크기의 충격으로 파손되도록 설계되어 있습니다.연성 재료는 시간-온도 중첩으로 인해 충격 시 메짐성 고장을 보일 수 있습니다.
  • 가단성 아이템은 충격으로 구부러질 수 있습니다.예를 들어 구리 피처는 바닥에 떨어졌을 때 구부러질 수 있습니다.
  • 일부 품목은 단일 충격으로 인해 손상되지 않은 것처럼 보일 수 있지만, 여러 번 반복된 저준위 충격으로 피로 장애를 경험하게 됩니다.
  • 충격으로 인해 사용하기에 중요하지 않은 경미한 손상만 발생할 수 있습니다.그러나 여러 번의 충격으로 인한 경미한 손상이 누적되면 결국 제품을 사용할 수 없게 됩니다.
  • 충격으로 인해 즉시 명백한 손상이 발생하지는 않지만 제품의 수명이 단축될 수 있습니다. 즉, 신뢰성이 저하됩니다.
  • 충격으로 인해 품목이 조정 불능이 될 수 있습니다.예를 들어, 정밀 과학 기기에 적당한 충격이 가해진 경우, 더 사용하기 전에 재보정을 받는 것이 좋은 도량형 실무일 수 있습니다.
  • 1차 고폭약과 같은 일부 물질은 기계적 충격이나 충격으로 폭발할 수 있다.
  • 액체 유리병이 떨어지거나 충격을 받으면 워터 해머 효과로 인해 유체 역학적 유리가 [16]파손될 수 있습니다.

고려 사항.

실험실 시험, 현장 경험 또는 공학적 판단이 어떤 품목이 기계적 충격에 의해 손상될 수 있음을 나타내는 경우 다음과 같은 몇 가지 조치 과정을 [17]고려할 수 있다.

  • 전원에서 입력 충격을 줄이고 제어합니다.
  • 항목을 수정하여 인성을 개선하거나 충격에 더 잘 대처할 수 있도록 지지하십시오.
  • 충격 흡수제, 충격 마운트 또는 쿠션을 사용하여 품목에 전달되는 충격을 조절합니다.완충은[18] 충격의 지속 시간을 연장하여 피크 가속도를 감소시킵니다.
  • 실패에 대한 계획: 특정 손실을 수용합니다.다중 시스템 사용 가능 여부 등

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ JE, Alexander (2009). "The Shock Response Spectrum – A Primer" (PDF). Proceedings of the IMAC-XXVII, February 9–12, 2009 Orlando, Florida USA. Society for Experimental Mechanics. Archived from the original (PDF) on 2016-03-04. Retrieved 9 Feb 2015.
  2. ^ Dickensen, J A (1985). "The measurement of shock waves following heel strike while running". Journal of Biomechanics. 18 (6): 415–422. doi:10.1016/0021-9290(85)90276-3. PMID 4030798.
  3. ^ 충격 기계를 사용한 제품의 기계적 충격 파괴한도에 대한 ASTM D3332-99(2010) 표준 시험 방법
  4. ^ ASTM F1543-96(2007) 펜싱 표면의 충격 감쇠 특성 표준 규격
  5. ^ Walen, A E (1995). "Characterizing Shock Absorbers for Ground Vehicle Simulation". JTE. ASTM International. 23 (4). ISSN 0090-3973.
  6. ^ ASTM D1596-14 포장재의 동적 충격완충 특성 시험방법
  7. ^ ASTM F429-10 축구용 보호 헤드기어의 충격 완화 특성에 대한 표준 시험 방법
  8. ^ ASTM STP209 건물 구조물의 설계 및 테스트:지진 및 충격하중에 관한 심포지엄(접착식 적층 등)
  9. ^ Gibson, PW (1983). "Amplification of shock Waves by Textile Materials" (PDF). J Textile Institute. 86 (1): 167–177. Archived from the original (PDF) on 27 December 2016. Retrieved 14 February 2015.
  10. ^ Shock Design Criteria for Surface Ships (PDF), vol. NAVSEA-908-LP-000-3010, US Navy, 1995, archived from the original (PDF) on 2015-02-14, retrieved 14 February 2015
  11. ^ "MIL-S-901D(해군), 군사 사양: 충격 테스트. H.I.(고충격) 선상 기계, 장비 및 시스템, 요건"
  12. ^ Settles, Gary S. (2006), High-speed Imaging of Shock Wave, Explosions and Gunshots, vol. 94, American Scientist, pp. 22–31
  13. ^ ASTM D6537-00(2014) 패키지 성능 결정을 위한 패키지 충격 테스트 표준 프랙티스
  14. ^ Kipp, W I (February 2002), INSTRUMENTATION for PACKAGE PERFORMANCE TESTING (PDF), Dimensions.02, International Safe Transit Association, archived from the original (PDF) on 2015-02-07, retrieved 5 Feb 2015
  15. ^ ASTM 연구 보고서 D10-1004, ASTM International
  16. ^ Saitoh, S (1999). "Water hammer breakage of a glass container". International Glass Journal. Faenza Editrice. ISSN 1123-5063.
  17. ^ Burgess, G (March 2000). "Extensnion and Evaluation of fatigue Model for Product Shock Fragility Used in Package Design". J. Testing and Evaluation. 28 (2).
  18. ^ "Package Cushioning Design" (PDF). MIL-HDBK 304C. DoD. 1997. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)

추가 정보

  • DeSilva, C. W., "진동 및 충격 핸드북", CRC, 2005, ISBN 0-8493-1580-8
  • Harris, C. M. 및 Peirsol, A. G. "충격 및 진동 핸드북", 2001, McGraw Hill, ISBN 0-07-137081-1
  • ISO 18431:2007 - 기계적 진동 및 충격
  • ASTM D6537, 패키지 성능 결정을 위한 계측 패키지 충격 테스트의 표준 프랙티스.
  • MIL-STD-810G, 환경 테스트 방법 및 엔지니어링 가이드라인, 2000, 제516.6절
  • Brogliato, B. "논스무스 메카닉스.모델, 다이내믹스 및 컨트롤", Springer London, 제2판, 1999.

외부 링크

  • 기계적 충격에 대한 대응, 에너지부, [1]
  • 충격 반응 스펙트럼, 프라이머, [2]
  • SRS 적용에 관한 연구, [3]