損傷境界曲線を得るための衝撃試験方法(JISZ0119)

一般的に実施されている衝撃試験は、規定の衝撃パルス(1種類のみ)を製品に印加し、製品破損の有無を確認する方法が大半です。しかしながら、上記の方法の場合、衝撃試験で使用した衝撃パルスに対する耐衝撃性は確認できますが、それ以外の衝撃パルスが製品に入力された場合、製品の安全性を保証することはできません。そこで、どのような衝撃パルスであれば、製品に損傷を与えるかを明確にした指標として、損傷境界曲線Damage Boundary Curve(下図)があります。

図1 損傷境界曲線イメージ図

損傷境界曲線が明確になれば、どのような条件の衝撃パルスが製品にとって危険であるかを知ることができます。これにより以下のようなメリットが得られます。

 

損傷境界曲線メリット

・緩衝包装設計におけるターゲットが明確になり、適正包装設計に寄与する(具体的には許容加速度以下となるような緩衝包装設計を施す)

・製品開発時点で衝撃における構造的弱点が明確になるため、破損部位を改良することで、衝撃に強い製品構造設計が期待される。

 

この試験方法はJISZ0119に規定されており、1つの製品に対し、強度の弱い衝撃パルスから製品が破損するまで徐々に強度を増加させる試験方法となります。ここでは、2回の異なる試験(許容速度変化試験と許容加速度試験)が必要となります。このとき、許容速度変化試験は、作用時間の短い正弦半波パルス(図2上側)が用いられますが、許容加速度試験は、台形波パルス(図2下側)と呼ばれる特殊な衝撃パルスが必要となります。

図2 正弦半波衝撃パルス(上) 台形波衝撃パルス(下)

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