鉄板の板厚計算

Question

70kgの砂袋を高さ4mから大きさ1.5m×1.5mで四隅を固定した鉄板中央に落下させる。
落下物の衝撃力に耐える（鉄板が凹まない）ための鉄板板厚はどのように計算すればよいのでしょうか？

Answer

先ず、4mの高さから落下した場合の速度は、
4〔m〕＝ 初速 0〔m/sec〕＋ 1/2×9.8〔m/sec2〕× t〔sec〕× t〔sec〕
t〔sec〕＝ √4/4.6 ≒ 0.933sec
9.8〔m/sec2〕×0.933〔sec〕＝ 9.14〔m/sec〕となります。時速では約33km/h

衝突の衝撃力は、鋼の衝撃の安全係数である12の逆数0.083を用い、
70〔kg〕×9.14〔m/sec〕÷0.083 ≒ 7708kg
とします。

後は、四隅の受け方が、今一？？なので、貴殿で確認して下さい。

Answer

モデルを想定して計算で求めようとすると，相当に難しい問題のように思えます。

鉄板の周囲の固定条件も答えに大きく影響しそうです。鉄板の固定条件は，太鼓の皮を張るように鉄板の変形に拘束を与えないものでしょうか？あるいは，周囲の円周は剛接される条件でしょうか。

砂袋をどんなモデルとして扱うかも課題ですが，鉄板の拘束条件も気になりますので質問させて頂きます。

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