Hallo zusammen,
stehe vor einen physikalischen Problem. Hat etwas mit meinen anderen Beitrag zu tun, http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/005093.shtml. Mache aber neuen Beitrag, weil dies eine allgemeine Fragestellung ist.
Problem:
Ein Körper A (bsp. Kugel) prallt mit einer Geschwindigkeit Va auf einen weiteren Körper B (bsp. eine Platte). siehe Skizze
Körper A besitzt die Masse m und die Geschwindigkeit Va beim Aufprall und schlägt mit einem Impuls m*Va auf.
Nun aber möchte ich den Körper nicht mit einer Geschwindigkeit auftreffen lassen, sondern mit einer Kraft belasten, die in etwa die gleichen Verformungen im Körpers B bewirkt.
Problem ist das ich die Kontaktzeit der beiden Körper nicht kenne und daher auch nicht über F= m*a = m*v/t^2 eine äqivalente Kraft bestimmen kann. Wüsste ich beispielweise das der Körper B innerhalb 10e-5 s von 20m/s auf 0m/s abgebremst wird, so könnte ich über die Beschleunigung a (F=m*a) die Kraft ermitteln.
Was gibt es für Möglichkeiten diese beim Aufprall wirkende Kraft zu ermitteln?
Experimentell habe ich die Möglichkeit, die Kugel mit Geschwindigkeit v auf den Körper prallen zu lassen und die Verformung in etwa abzumessen. Problem ist hierbei das ich nicht eine Kugel schießen lassen kann, sondern in einer Sekunde ca. 5000-20000 Kugeln das Objekt treffen.
Die Kugeln sind zwischen 0.2-0.6 mm im Durchmesser und werden in einem Luftstrom (10m/s-60m/s) mitgenommen. Annahme ist hierbei: Geschwindigkeit Luft = Geschwindigkeit mitgeführter Kugeln.
Ziel der Arbeit ist es die Ausbildung von Druckeingespannungen in der Randschicht des Körpers B zu untersuchen. Parameter sind die Geschwindigkeit, die Durchmesser der Kugeln, die Materialpaarung Kugel/Körper B und die zufällige Verteilung einer gewissen Anzahl von Kugeln je Fläche (Überdeckungsgrad genannt).
Wenn jemand eine Idee hat um die Aufprallkraft eines einzelnen Kugelaufschlags zu ermitteln, wäre prima.
Viele Grüße Markus
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