シャルピー衝撃試験計算ツール

この シャルピー衝撃試験計算ツール シャルピー衝撃試験は、衝撃を受けた際に材料が吸収するエネルギーを測定することで材料の靭性を評価するために材料科学および工学で使用される貴重なツールです。このテストは、突然の力や衝撃に対して材料が破損したり破損したりすることなく耐えられるかどうかを判定するためによく使用されます。シャルピー衝撃試験は、建設、自動車、航空宇宙など、耐久性と脆性破壊に対する耐性が重要な業界で材料を評価するために不可欠です。

この試験では、ノッチ付きの材料の試験片を振り子ハンマーで叩きます。材料が破断するまでに吸収するエネルギーの量を測定し、その強度を評価することができます。 シャルピー衝撃試験計算ツールエンジニアや材料科学者は、テスト中に材料が吸収するエネルギーを簡単に計算できます。これは、特定の用途に適した材料を選択するために不可欠です。

シャルピー衝撃試験の計算式

シャルピー衝撃試験で吸収されるエネルギーを計算する式は次のとおりです。

吸収エネルギー = m * g * (h_initial - h_final)

どこ：

• 吸収されるエネルギー: 衝撃時に物質が吸収するエネルギー。ジュール (J) 単位で測定されます。
• m: 振り子の質量。キログラム (kg) 単位で測定されます。
• g: 重力加速度は約9.81 m/s²です。
• h_初期値: 衝撃前の振り子の初期の高さ。メートル (m) 単位で測定されます。
• h_final: 振り子が材料に当たった後の高さをメートル(m)で測定します。

計算式の説明

この式は、衝撃前後の振り子の位置エネルギーから導き出されます。材料に吸収されるエネルギーは、高さの変化で示されるように、衝撃前後の振り子の位置エネルギーの差です。最初の高さは、振り子が材料に衝突する前の位置エネルギーを表し、最後の高さは、衝撃後に残っている位置エネルギーを表し、材料に吸収されたエネルギーの量を示します。

シャルピー衝撃試験に関する一般用語

ここでいくつか紹介します キー 関連する用語 シャルピー衝撃試験 テストとその結果を理解するのに役立ちます:

契約期間	定義
衝撃エネルギー	シャルピー衝撃試験中に材料が吸収するエネルギー。通常はジュール (J) で測定されます。
振り子の質量（m）	試験片を打つために使用される振り子の質量。通常はキログラム (kg) で測定されます。
初期高さ (h_initial)	振り子が試験片に衝突する前に放たれる高さ。メートル (m) で測定されます。
最終高さ (h_final)	振り子が材料に当たった後の高さ。材料によって吸収されたエネルギーを示します。
靭性	材料が破壊される前にエネルギーを吸収する能力。材料の耐久性の尺度です。
脆性破壊	材料が大きな塑性変形を伴わずに破損するタイプの材料破壊。
ノッチ付き試験片	試験中に破壊が始まる可能性のある弱点をシミュレートするノッチまたは溝が付いた材料試験片。
ジュール（J）	国際単位系 (SI) におけるエネルギーの測定単位。

これらの用語はシャルピー衝撃試験について説明するときによく使用され、試験結果と衝撃を受けたときの材料の挙動を理解するために不可欠です。

シャルピー衝撃試験計算機の例

使い方を理解するために例を見てみましょう シャルピー衝撃試験計算ツール.

シナリオ：

シャルピー衝撃試験は鋼の試験片に対して実施される。振り子の質量は 5キロ、そしてそれが放出される最初の高さは 1.5 m試験片に衝突した後、振り子の高さは 0.3 m.

ステップ1: 数式を適用する

式の使用：

吸収エネルギー = 5 * 9.81 * (1.5 - 0.3)

吸収エネルギー = 58.86 ジュール

ステップ2: 結果を解釈する

衝撃時に鋼板が吸収するエネルギーは 58.86ジュールこれは、材料が破壊される前に 58.86 ジュールのエネルギーを吸収したことを意味します。これは、材料の靭性の尺度です。エネルギー吸収が高いほど、通常は延性が高い材料であることを示し、エネルギー吸収が低いほど、材料が脆い可能性があることを示唆します。

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