stringtranslate.com

Удар (механика)

Испытание военного корабля на взрывоопасность

В механике и физике шок — это внезапное ускорение , вызванное, например, ударом , падением, пинком, землетрясением или взрывом . Удар — это преходящее физическое возбуждение.

Удар описывает материю, подверженную экстремальным скоростям силы относительно времени. Удар — это вектор, имеющий единицы ускорения (скорости изменения скорости). Единица g (или g ) представляет собой кратность стандартного ускорения силы тяжести и используется традиционно.

Ударный импульс можно охарактеризовать по его пиковому ускорению, длительности и форме ударного импульса (полусинусоида, треугольная, трапециевидная и т. д.). Спектр ударного отклика является методом дальнейшей оценки механического удара. [1]

Измерение удара

Измерение удара представляет интерес в нескольких областях, таких как

Удары обычно измеряются акселерометрами , но также используются другие датчики и высокоскоростная визуализация. [12] Доступен широкий спектр лабораторных приборов ; также используются автономные регистраторы данных ударов .

Полевые толчки очень изменчивы и часто имеют очень неровные формы. Даже лабораторно контролируемые толчки часто имеют неровные формы и включают кратковременные пики; Шум может быть уменьшен с помощью соответствующей цифровой или аналоговой фильтрации. [13] [14]

Руководящие методы испытаний и спецификации содержат подробную информацию о проведении ударных испытаний. Правильное размещение измерительных приборов имеет решающее значение. Хрупкие предметы и упакованные товары реагируют по-разному на однородные лабораторные удары; [15] Часто требуются повторные испытания. Например, метод MIL-STD-810 G 516.6 указывает: не менее трех раз в обоих направлениях вдоль каждой из трех ортогональных осей».

Испытание на ударопрочность

Военный транспортный контейнер проходит испытания на падение

Испытания на удар обычно делятся на две категории: классические ударные испытания и пирошоковые или баллистические ударные испытания. Классические ударные испытания состоят из следующих ударных импульсов: полусинусоида , гаверсинусоида, пилообразная волна и трапеция . Пирошоковые и баллистические ударные испытания являются специализированными и не считаются классическими ударами. Классические удары могут выполняться на электродинамических (ED) вибростендах, башнях свободного падения или пневматических ударных машинах. Классический ударный импульс создается, когда стол ударной машины резко меняет направление. Это резкое изменение направления вызывает быстрое изменение скорости, которое создает ударный импульс. Испытания эффектов удара иногда проводятся на конечных приложениях: например, краш-тесты автомобилей .

Использование надлежащих методов испытаний , а также протоколов проверки и валидации важно на всех этапах испытаний и оценки.

Последствия шока

Механический удар может привести к повреждению предмета (например, целой лампочки ) или его элемента (например, нити накаливания в лампе накаливания ):

Соображения

Когда лабораторные испытания, полевой опыт или инженерная оценка указывают на то, что предмет может быть поврежден механическим ударом, можно рассмотреть несколько вариантов действий: [17]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Alexander, J. Edward (2009). "The Shock Response Spectrum – A Primer" (PDF) . Труды IMAC-XXVII, 9–12 февраля 2009 г. Орландо, Флорида, США . Общество экспериментальной механики. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-04.
  2. ^ Дикенсен, JA (1985). «Измерение ударных волн после удара пяткой во время бега». Журнал биомеханики . 18 (6): 415–422. doi :10.1016/0021-9290(85)90276-3. PMID  4030798.
  3. ^ ASTM D3332-99(2010) Стандартные методы испытаний изделий на ударопрочность с использованием ударных машин
  4. ^ ASTM F1543-96(2007) Стандартные технические условия на характеристики поглощения ударов поверхностями ограждений
  5. ^ Walen, AE (1995). «Характеристика амортизаторов для моделирования наземных транспортных средств». JTE . 23 (4). ASTM International. ISSN  0090-3973.
  6. ^ ASTM D1596-14 Стандартный метод испытаний характеристик амортизации динамических ударов упаковочного материала
  7. ^ ASTM F429-10 Стандартный метод испытаний ударопрочности защитных шлемов для футбола
  8. ^ ASTM STP209 Проектирование и испытания строительных конструкций: симпозиумы по сейсмическим и ударным нагрузкам клееных ламинированных и других конструкций.
  9. ^ Gibson, PW (1983). "Усиление ударных волн текстильными материалами" (PDF) . J Textile Institute . 86 (1): 167–177. Архивировано из оригинала (PDF) 27 декабря 2016 года . Получено 14 февраля 2015 года .
  10. ^ Критерии ударного проектирования надводных кораблей (PDF) , том NAVSEA-908-LP-000-3010, ВМС США, 1995, архивировано из оригинала (PDF) 2015-02-14 , извлечено 14 февраля 2015 г.
  11. ^ "MIL-S-901D (ВМФ), ВОЕННЫЕ СПЕЦИФИКАЦИИ: ИСПЫТАНИЯ НА УДАР. ВЫСОКАЯ УДАРНАЯ СИЛА СУДОВЫХ МАШИН, ОБОРУДОВАНИЯ И СИСТЕМ, ТРЕБОВАНИЯ К"
  12. ^ Settles, Gary S. (2006), Высокоскоростная визуализация ударной волны, взрывов и выстрелов , т. 94, American Scientist, стр. 22–31
  13. ^ ASTM D6537-00(2014) Стандартная практика инструментальных испытаний упаковки на удар для определения эксплуатационных характеристик упаковки
  14. ^ Кипп, Висконсин (февраль 2002 г.), ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК УПАКОВКИ (PDF) , Dimensions.02, Международная ассоциация безопасного транзита, архивировано из оригинала (PDF) 2015-02-07 , извлечено 5 февраля 2015 г.
  15. ^ Отчет об исследовании ASTM D10-1004, ASTM International
  16. ^ Сайто, С. (1999). «Разрушение стеклянного контейнера из-за гидравлического удара». International Glass Journal . Faenza Editrice. ISSN  1123-5063.
  17. ^ Берджесс, Г. (март 2000 г.). «Расширение и оценка модели усталости для ударной хрупкости продукта, используемой в дизайне упаковки». J. Testing and Evaluation . 28 (2).
  18. ^ "Проектирование амортизации упаковки" (PDF) . Министерство обороны. 1997.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки