이택우 안녕하십니까?
45kg(size 300 x 300 x 300)의 나무상자(외관)가 1.5m 높이에서
자유 낙하를 하여 지면에 닿았을때의 충격량을 정하중으로
환산된 값을 알고 싶습니다.
45kg(size 300 x 300 x 300)의 나무상자(외관)가 1.5m 높이에서
자유 낙하를 하여 지면에 닿았을때의 충격량을 정하중으로
환산된 값을 알고 싶습니다.
> ----------------------------------------------------------
> 운영자 님의 글 " 자유낙하시 충격량"
> ----------------------------------------------------------
> > ----------------------------------------------------------
> > 이택우 님의 글 "충격량에대한질문"
> > ----------------------------------------------------------
> > 안녕하십니까?
> > 45kg(size 300 x 300 x 300)의 나무상자(외관)가 1.5m 높이에서
> > 자유 낙하를 하여 지면에 닿았을때의 충격량을 정하중으로
> > 환산된 값을 알고 싶습니다.
>
> -------------- 답 변 --------------
> 오랜 기억을 더듬어 동역학 문제를 생각해 보겠습니다.
> 충격량이란 Force 의 단위가 아니라 Force 와 시간의 곱입니다.
> 즉 F*del t = m* del V 의 관계식으로 충격량은 운동량 m*V 의 변화를 발생 시킵니다.
> 위의 문제에서 초기조건이 주어지므로 지면에 닿을때의 운동량과 정지후의 운동량은 알수 있으나 del t 는 알수 없으므로 충격량은 알수 있으나 힘은 구할 수가 없습니다.
> S=1/2*a*t**2 에서 낙하시간 t= 0.553 Sec, V1= a*t 에서 5.422 m/s 가 됩니다. 정지후 속도는 0 이므로 충격량은 m*v 로 계산하면 243.99 kg.m/s 입니다.
> 그러나 이 충격량에서 힘을 구하기 위하여는 del t 로 나누어 주어야 하는데 이 del t 를 단순히 가정할 수는 없습니다. 따라서 이문제는 실험과 병행하여 계산할 수 밖에 없습니다.
> 즉 Sensor 등을 이용하여 나무상자가 지면에 부딪혀 반발하기전 까지의 시간을 측정한후 충격량을 이 시간으로 나누어 힘을 계산 하셔야 합니다.
> 조금 부정확한 방법이나 지면에 로드셀을 직접 설치하여 힘을 직접 측정하는 방법도 있습니다.
>
>
-------------- 답 변 --------------
답변 대단히 감사 합니다.
운영자님과 김낙인님의 제안을 사전에 검토를 해봤습니다만 상당한 문제가 따를것 같습니다.
그래서인데 만약 4.5kg또는 그 이하의 중량을 1.5m 길이의 선으로 연결하고 loadcell을 크레인에 고정시켜 4.5kg또는 그 이하의 중량을 자유낙하 시켜서 최되 peak load를 측정하여 그 배수 만큼 곱해주는 방법은 어떠한지요
그리고 업무상 충격 해석 program인 ABAQUS의 구입을 검토해보았으나
투자비용당 산출 효과가 미비할까봐 대체 방법을
> 운영자 님의 글 " 자유낙하시 충격량"
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> > 이택우 님의 글 "충격량에대한질문"
> > ----------------------------------------------------------
> > 안녕하십니까?
> > 45kg(size 300 x 300 x 300)의 나무상자(외관)가 1.5m 높이에서
> > 자유 낙하를 하여 지면에 닿았을때의 충격량을 정하중으로
> > 환산된 값을 알고 싶습니다.
>
> -------------- 답 변 --------------
> 오랜 기억을 더듬어 동역학 문제를 생각해 보겠습니다.
> 충격량이란 Force 의 단위가 아니라 Force 와 시간의 곱입니다.
> 즉 F*del t = m* del V 의 관계식으로 충격량은 운동량 m*V 의 변화를 발생 시킵니다.
> 위의 문제에서 초기조건이 주어지므로 지면에 닿을때의 운동량과 정지후의 운동량은 알수 있으나 del t 는 알수 없으므로 충격량은 알수 있으나 힘은 구할 수가 없습니다.
> S=1/2*a*t**2 에서 낙하시간 t= 0.553 Sec, V1= a*t 에서 5.422 m/s 가 됩니다. 정지후 속도는 0 이므로 충격량은 m*v 로 계산하면 243.99 kg.m/s 입니다.
> 그러나 이 충격량에서 힘을 구하기 위하여는 del t 로 나누어 주어야 하는데 이 del t 를 단순히 가정할 수는 없습니다. 따라서 이문제는 실험과 병행하여 계산할 수 밖에 없습니다.
> 즉 Sensor 등을 이용하여 나무상자가 지면에 부딪혀 반발하기전 까지의 시간을 측정한후 충격량을 이 시간으로 나누어 힘을 계산 하셔야 합니다.
> 조금 부정확한 방법이나 지면에 로드셀을 직접 설치하여 힘을 직접 측정하는 방법도 있습니다.
>
>
-------------- 답 변 --------------
답변 대단히 감사 합니다.
운영자님과 김낙인님의 제안을 사전에 검토를 해봤습니다만 상당한 문제가 따를것 같습니다.
그래서인데 만약 4.5kg또는 그 이하의 중량을 1.5m 길이의 선으로 연결하고 loadcell을 크레인에 고정시켜 4.5kg또는 그 이하의 중량을 자유낙하 시켜서 최되 peak load를 측정하여 그 배수 만큼 곱해주는 방법은 어떠한지요
그리고 업무상 충격 해석 program인 ABAQUS의 구입을 검토해보았으나
투자비용당 산출 효과가 미비할까봐 대체 방법을
일본에서 작성된 data로 로드셀에 물체(steel)를 자유낙하시켜 충격량을 측정한 결과의 일부입니다. 아쉽게도 1.5m에서 자유낙하했을 때의 자료는 없습니다만 다소 참고가 되리라 싶어서 적어 보았습니다.
* 5m/min 속도시 : 1.1배(정하중대비)
* 10m/min 속도시 : 1.8배(정하중대비)
* 60m/min 속도시 : 11배(정하중대비)
1.5m에서 자유낙하시 속도는 약 5.42m/sec가 되므로 꽤 큰 충격하중이 나오겠지요. 앞에서 제시한 data는 steel의 경우이고 나무상자의 경우에는 steel의 경우 보다 같은 속도에서의 충격하중은 훨씬 적어질 것으로 보이며 정확한 값은 역시 직접실험을 해보시는 것이 어떨지..
참고로 상기 제시한 실험치도 물체와 로드셀의 중심위치 일치여부 및 로드셀의 분해능,기타 오차 등으로 다소 산포가 있었으며 나무상자와 같이 비교적 크고 부피에 비해 무게가 적은 경우에는 공기저항이나 충돌시의 자세 등에 의해 더 큰 산포가 발생하리라 생각됩니다.
* 5m/min 속도시 : 1.1배(정하중대비)
* 10m/min 속도시 : 1.8배(정하중대비)
* 60m/min 속도시 : 11배(정하중대비)
1.5m에서 자유낙하시 속도는 약 5.42m/sec가 되므로 꽤 큰 충격하중이 나오겠지요. 앞에서 제시한 data는 steel의 경우이고 나무상자의 경우에는 steel의 경우 보다 같은 속도에서의 충격하중은 훨씬 적어질 것으로 보이며 정확한 값은 역시 직접실험을 해보시는 것이 어떨지..
참고로 상기 제시한 실험치도 물체와 로드셀의 중심위치 일치여부 및 로드셀의 분해능,기타 오차 등으로 다소 산포가 있었으며 나무상자와 같이 비교적 크고 부피에 비해 무게가 적은 경우에는 공기저항이나 충돌시의 자세 등에 의해 더 큰 산포가 발생하리라 생각됩니다.
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> 이택우 님의 글 "충격량에대한질문"
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> 안녕하십니까?
> 45kg(size 300 x 300 x 300)의 나무상자(외관)가 1.5m 높이에서
> 자유 낙하를 하여 지면에 닿았을때의 충격량을 정하중으로
> 환산된 값을 알고 싶습니다.
-------------- 답 변 --------------
충격량은 앞사람이 설명한것이 적절합니다. 하지만 앞분도 지적했다시피 하중은 충격조건에따라(del t) 다릅니다. 가령 예를들어 모서리로 땅에 떨어지는것하고 면으로 떨어지는것하고 다르죠. 결국 접촉부의 강성도(Stiffness)에따라 다릅니다. 또한 지면의 조건에 따라 다릅니다. 쇄판위에 떨어지는것하고, 매트리스 위에 떨어지는것하고... 충격순간에 있어서 제품에 인가되는 하중을 알기 위해서는 가장 확실한 방법은 실험하는방법 밖에 없겠죠. 그렇지 않으면 아주 비싼 충격해석용 전산프로그램을 이용하던가(아마 별로 좋은 답은 얻기 힘들겁니다). 실험할때 조심해야하는 것은 하중을 측정하는 Loadcell 위에 직접 낙하를 해야합니다. 그렇지 않으면 loadcell위에 있는 보호장치(철판 등)의 관성력에 의해서 실제 충격하중은 많이 상쇄되어 Peak load는 많은 차이를 가져올것이기때문 입니다.
나도 경험이 없어서 더이상은 답변하기가 힘드는 군요. 그런데 무슨 목적으로 그런실험을 하죠. 혹시 충격하중을 측정하지 않고 다른인자를 구해도 하고자하는 일을 할수 있는것은 아닌가요?.
> 이택우 님의 글 "충격량에대한질문"
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> 안녕하십니까?
> 45kg(size 300 x 300 x 300)의 나무상자(외관)가 1.5m 높이에서
> 자유 낙하를 하여 지면에 닿았을때의 충격량을 정하중으로
> 환산된 값을 알고 싶습니다.
-------------- 답 변 --------------
충격량은 앞사람이 설명한것이 적절합니다. 하지만 앞분도 지적했다시피 하중은 충격조건에따라(del t) 다릅니다. 가령 예를들어 모서리로 땅에 떨어지는것하고 면으로 떨어지는것하고 다르죠. 결국 접촉부의 강성도(Stiffness)에따라 다릅니다. 또한 지면의 조건에 따라 다릅니다. 쇄판위에 떨어지는것하고, 매트리스 위에 떨어지는것하고... 충격순간에 있어서 제품에 인가되는 하중을 알기 위해서는 가장 확실한 방법은 실험하는방법 밖에 없겠죠. 그렇지 않으면 아주 비싼 충격해석용 전산프로그램을 이용하던가(아마 별로 좋은 답은 얻기 힘들겁니다). 실험할때 조심해야하는 것은 하중을 측정하는 Loadcell 위에 직접 낙하를 해야합니다. 그렇지 않으면 loadcell위에 있는 보호장치(철판 등)의 관성력에 의해서 실제 충격하중은 많이 상쇄되어 Peak load는 많은 차이를 가져올것이기때문 입니다.
나도 경험이 없어서 더이상은 답변하기가 힘드는 군요. 그런데 무슨 목적으로 그런실험을 하죠. 혹시 충격하중을 측정하지 않고 다른인자를 구해도 하고자하는 일을 할수 있는것은 아닌가요?.
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> 이택우 님의 글 "충격량에대한질문"
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> 안녕하십니까?
> 45kg(size 300 x 300 x 300)의 나무상자(외관)가 1.5m 높이에서
> 자유 낙하를 하여 지면에 닿았을때의 충격량을 정하중으로
> 환산된 값을 알고 싶습니다.
-------------- 답 변 --------------
오랜 기억을 더듬어 동역학 문제를 생각해 보겠습니다.
충격량이란 Force 의 단위가 아니라 Force 와 시간의 곱입니다.
즉 F*del t = m* del V 의 관계식으로 충격량은 운동량 m*V 의 변화를 발생 시킵니다.
위의 문제에서 초기조건이 주어지므로 지면에 닿을때의 운동량과 정지후의 운동량은 알수 있으나 del t 는 알수 없으므로 충격량은 알수 있으나 힘은 구할 수가 없습니다.
S=1/2*a*t**2 에서 낙하시간 t= 0.553 Sec, V1= a*t 에서 5.422 m/s 가 됩니다. 정지후 속도는 0 이므로 충격량은 m*v 로 계산하면 243.99 kg.m/s 입니다.
그러나 이 충격량에서 힘을 구하기 위하여는 del t 로 나누어 주어야 하는데 이 del t 를 단순히 가정할 수는 없습니다. 따라서 이문제는 실험과 병행하여 계산할 수 밖에 없습니다.
즉 Sensor 등을 이용하여 나무상자가 지면에 부딪혀 반발하기전 까지의 시간을 측정한후 충격량을 이 시간으로 나누어 힘을 계산 하셔야 합니다.
조금 부정확한 방법이나 지면에 로드셀을 직접 설치하여 힘을 직접 측정하는 방법도 있습니다.
> 이택우 님의 글 "충격량에대한질문"
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> 안녕하십니까?
> 45kg(size 300 x 300 x 300)의 나무상자(외관)가 1.5m 높이에서
> 자유 낙하를 하여 지면에 닿았을때의 충격량을 정하중으로
> 환산된 값을 알고 싶습니다.
-------------- 답 변 --------------
오랜 기억을 더듬어 동역학 문제를 생각해 보겠습니다.
충격량이란 Force 의 단위가 아니라 Force 와 시간의 곱입니다.
즉 F*del t = m* del V 의 관계식으로 충격량은 운동량 m*V 의 변화를 발생 시킵니다.
위의 문제에서 초기조건이 주어지므로 지면에 닿을때의 운동량과 정지후의 운동량은 알수 있으나 del t 는 알수 없으므로 충격량은 알수 있으나 힘은 구할 수가 없습니다.
S=1/2*a*t**2 에서 낙하시간 t= 0.553 Sec, V1= a*t 에서 5.422 m/s 가 됩니다. 정지후 속도는 0 이므로 충격량은 m*v 로 계산하면 243.99 kg.m/s 입니다.
그러나 이 충격량에서 힘을 구하기 위하여는 del t 로 나누어 주어야 하는데 이 del t 를 단순히 가정할 수는 없습니다. 따라서 이문제는 실험과 병행하여 계산할 수 밖에 없습니다.
즉 Sensor 등을 이용하여 나무상자가 지면에 부딪혀 반발하기전 까지의 시간을 측정한후 충격량을 이 시간으로 나누어 힘을 계산 하셔야 합니다.
조금 부정확한 방법이나 지면에 로드셀을 직접 설치하여 힘을 직접 측정하는 방법도 있습니다.
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