sciencetalk

Hallo allemaal,

Ik zit met het volgende probleem. Ik wil berekenen hoe dik een plaat moet zijn wanneer hier een voorwerp tegen botst.

De volgende gegevens heb ik reeds berekend:

De plaat waar het voorwerp op botst:

materiaal: PC (Polycarbonaat)

Kerfslagwaarde: 20-30 KJ/m^2

Voorwerp wat hier tegenaan botst:

V= 20,24 m/s

M= 0,03 kg

A (frontaal oppervlak): 146,25 mm^2

Ik heb de volgende stap genomen (is deze correct):

om de engerie in het voorwerp te berekenen -> Ekinetisch=0,5*m*V^2. Dit geeft Ek=6,145 Joule.

Mijn vraag hoe ik de dikte van de plaat PC moet berekenen met deze gegevens. Ik begrijp namelijk niet volledig hoe de kerfslagwaarde is gedefinieerd.

alvast bedankt,

Wat je hier denk ik moet doen is de plaat beschouwen als een veer. Je kan met behulp van de E-modulus de veerconstante (k) van de plaat berekenen. Dan moet je de kinetische energie gelijk stellen aan de energie die de plaat opneemt waarbij (s) de hoeveelheid indrukken is.

De formule van de veerconstante van een plaat weet ik niet maar misschien kan iemand anders daar verder mee helpen. Ik vond wel de volgende link maar deze werkt niet:

Post

Voor de hoeveelheid indrukken moet je kijken welke spanning er optreed in het materiaal, en deze mag niet boven de 0,2- rekgrens*veiligheidsfactor uitkomen. Dit doe je door de doorbuiging waarbij de spanning optreed gelijk te stellen aan de doorbuiging veroorzaakt door de klap. Nu heb je één onbekende en dat is de dikte van het materiaal. Je zal wel alle gegevens van het materiaal nodig hebben dus je zal een trekproef uit moeten voeren of op een andere manier aan gegevens moeten komen.

Ik zou kijken naar een materiaal wat zo veel mogelijk lijkt op het door jou gebruikte materiaal, en de veiligheidsfactor ruim nemen. Dan heb je een plaat die het houd, en toch redelijk in de buurt komt bij het gewenste gewicht. Aangezien plaatdiktes toch alleen in handelsmaten voorradig zijn moet dit niet heel veel uitmaken.