JPH0915129A - 反発係数測定方法および装置 - Google Patents
反発係数測定方法および装置Info
- Publication number
- JPH0915129A JPH0915129A JP18820495A JP18820495A JPH0915129A JP H0915129 A JPH0915129 A JP H0915129A JP 18820495 A JP18820495 A JP 18820495A JP 18820495 A JP18820495 A JP 18820495A JP H0915129 A JPH0915129 A JP H0915129A
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- JP
- Japan
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- spherical body
- coefficient
- surface plate
- restitution
- collision
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 球状体の反発係数を、簡単かつ正確に測定す
る。 【構成】 定盤10上に所定高さ位置から球状体12を
自然落下させると、球状体12が定盤10に衝突した際
に生ずる1回目の音がマイクロフォン14で検出され
る。マイクロフォン14で検出した音の入力によって、
カウンタ18はピーク時にカウントを開始する。定盤1
0から跳ね上がった球状体12は、再び自然落下して定
盤10に衝突し、この2回目の衝突音のピーク時にカウ
ンタ18は時間間隔を計測すると共に、新たにカウント
を開始する。定盤10から次に跳ね上がった球状体12
が再び自然落下して定盤10に衝突した3回目のときの
音のピーク時に、カウンタ18は時間間隔を計測する。
カウンタ18で計測された2つの時間間隔は、演算部2
0に入力され、該演算部20において反発係数が演算さ
れる。
る。 【構成】 定盤10上に所定高さ位置から球状体12を
自然落下させると、球状体12が定盤10に衝突した際
に生ずる1回目の音がマイクロフォン14で検出され
る。マイクロフォン14で検出した音の入力によって、
カウンタ18はピーク時にカウントを開始する。定盤1
0から跳ね上がった球状体12は、再び自然落下して定
盤10に衝突し、この2回目の衝突音のピーク時にカウ
ンタ18は時間間隔を計測すると共に、新たにカウント
を開始する。定盤10から次に跳ね上がった球状体12
が再び自然落下して定盤10に衝突した3回目のときの
音のピーク時に、カウンタ18は時間間隔を計測する。
カウンタ18で計測された2つの時間間隔は、演算部2
0に入力され、該演算部20において反発係数が演算さ
れる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、定盤上に所定高さ位
置から鋼球等の球状体を自然落下させて、該球状体の反
発係数を測定する反発係数測定方法および装置に関する
ものである。
置から鋼球等の球状体を自然落下させて、該球状体の反
発係数を測定する反発係数測定方法および装置に関する
ものである。
【0002】
【従来技術】鋼球、セラミック球等の球状体を製造、販
売または使用する業者においては、出荷または使用する
以前に球状体の反発係数(反発度)を測定し、該球状体が
予め設定された所要の反発度を有しているか否かを判定
する必要がある。また学校を始めとする学習、研究機関
等においては、授業、研究等に際して球状体の反発係数
を測定することが一般に行なわれている。
売または使用する業者においては、出荷または使用する
以前に球状体の反発係数(反発度)を測定し、該球状体が
予め設定された所要の反発度を有しているか否かを判定
する必要がある。また学校を始めとする学習、研究機関
等においては、授業、研究等に際して球状体の反発係数
を測定することが一般に行なわれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記球状体の反発係数
を測定する方法としては、図5に示すように、グラナイ
ト(みかげ石)等を材質とする定盤10の上に、測定を行
なう球状体12を所定高さ位置から自然落下させ、その
際に該球状体12が定盤10から跳ね上がる反発高さか
ら求めるものが一般的である。すなわち、例えば連続ス
トロボ写真や高速度ビデオ等の光学的手段で、球状体1
2が定盤10上を跳ねる軌跡を撮影し、得られた写真等
から1回目の反発高さY1と2回目の反発高さY2とを計
測し、両高さY1,Y2の比から反発係数を測定してい
る。このように光学的手段を使用する場合は、写真等に
写った画像を基に物差しにより作業者が目測で反発高さ
を計測しているため、作業者によって反発高さの計測値
に誤差(視差等によるもの)を生じ、正確な反発係数を測
定することは困難であった。また作業者による反発高さ
の計測が必要となるから、測定作業が煩雑で時間が掛か
る問題も指摘される。
を測定する方法としては、図5に示すように、グラナイ
ト(みかげ石)等を材質とする定盤10の上に、測定を行
なう球状体12を所定高さ位置から自然落下させ、その
際に該球状体12が定盤10から跳ね上がる反発高さか
ら求めるものが一般的である。すなわち、例えば連続ス
トロボ写真や高速度ビデオ等の光学的手段で、球状体1
2が定盤10上を跳ねる軌跡を撮影し、得られた写真等
から1回目の反発高さY1と2回目の反発高さY2とを計
測し、両高さY1,Y2の比から反発係数を測定してい
る。このように光学的手段を使用する場合は、写真等に
写った画像を基に物差しにより作業者が目測で反発高さ
を計測しているため、作業者によって反発高さの計測値
に誤差(視差等によるもの)を生じ、正確な反発係数を測
定することは困難であった。また作業者による反発高さ
の計測が必要となるから、測定作業が煩雑で時間が掛か
る問題も指摘される。
【0004】なお、定盤10上に立てた物差しにより球
状体12の反発高さを作業者が目測により求めることも
行なわれているが、この場合は更に作業者による計測値
の誤差が大きくなり、正確な反発係数を測定することは
極めて困難であった。
状体12の反発高さを作業者が目測により求めることも
行なわれているが、この場合は更に作業者による計測値
の誤差が大きくなり、正確な反発係数を測定することは
極めて困難であった。
【0005】
【発明の目的】本発明は、前述した球状体の反発係数の
測定に内在している課題に鑑み、これを好適に解決する
べく提案されたものであって、反発係数を簡単かつ正確
に測定し得る反発係数測定方法および装置を提供するこ
とを目的とする。
測定に内在している課題に鑑み、これを好適に解決する
べく提案されたものであって、反発係数を簡単かつ正確
に測定し得る反発係数測定方法および装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため本発明に係る反発係数測定方法
は、鋼球等の球状体の反発係数Eを測定する方法であっ
て、定盤上に所定高さ位置から球状体を自然落下させ、
前記定盤に対する球状体のN回目の衝突からN+1回目
の衝突までの時間T1およびN+1回目の衝突からN+
2回目の衝突までの時間T2を計測し、前記時間T1,T2
の比から、前記球状体の反発係数Eを測定することを特
徴とする。
の目的を達成するため本発明に係る反発係数測定方法
は、鋼球等の球状体の反発係数Eを測定する方法であっ
て、定盤上に所定高さ位置から球状体を自然落下させ、
前記定盤に対する球状体のN回目の衝突からN+1回目
の衝突までの時間T1およびN+1回目の衝突からN+
2回目の衝突までの時間T2を計測し、前記時間T1,T2
の比から、前記球状体の反発係数Eを測定することを特
徴とする。
【0007】また、前述した反発係数測定方法を好適に
実施するため本願の別の発明に係る反発係数測定装置
は、鋼球等の球状体の反発係数Eを測定する装置であっ
て、定盤上に所定高さ位置から自然落下させた球状体
が、該定盤に衝突したことを検出する衝突検出手段と、
前記衝突検出手段により検出される定盤に対する球状体
の各衝突の時間間隔を計測する計測手段と、前記計測手
段で計測された定盤に対する球状体のN回目の衝突から
N+1回目の衝突までの時間間隔T1、およびN+1回
目の衝突からN+2回目の衝突までの時間間隔T2か
ら、前記球状体の反発係数Eを演算する演算手段とから
構成したことを特徴とする。
実施するため本願の別の発明に係る反発係数測定装置
は、鋼球等の球状体の反発係数Eを測定する装置であっ
て、定盤上に所定高さ位置から自然落下させた球状体
が、該定盤に衝突したことを検出する衝突検出手段と、
前記衝突検出手段により検出される定盤に対する球状体
の各衝突の時間間隔を計測する計測手段と、前記計測手
段で計測された定盤に対する球状体のN回目の衝突から
N+1回目の衝突までの時間間隔T1、およびN+1回
目の衝突からN+2回目の衝突までの時間間隔T2か
ら、前記球状体の反発係数Eを演算する演算手段とから
構成したことを特徴とする。
【0008】
【実施例】次に、本発明に係る反発係数測定方法につ
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以
下説明する。図1は、本発明に係る反発係数測定方法を
実施する好適な実施例に係る測定装置を概略的に示すも
ので、グラナイト(御影石,花崗岩の類)や鋼等を材質と
する定盤10に近接して、該定盤10上に球状体12が
落下衝突した際の音(衝撃波)を検出する衝突検出手段と
してのマイクロフォン14が配置されている。このマイ
クロフォン14は、コンピュータ16に接続される。ま
たコンピュータ16は、マイクロフォン14から入力さ
れた音のピークからピークまでの時間間隔を計測する計
測手段として機能するカウンタ18と、該カウンタ18
により計測された時間間隔から反発係数Eを演算する演
算手段としての演算部20および測定結果を表示するC
RT等の表示部22を備えている。なお、定盤10の材
質としては、表面硬さが均一な工具鋼が推奨される。
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以
下説明する。図1は、本発明に係る反発係数測定方法を
実施する好適な実施例に係る測定装置を概略的に示すも
ので、グラナイト(御影石,花崗岩の類)や鋼等を材質と
する定盤10に近接して、該定盤10上に球状体12が
落下衝突した際の音(衝撃波)を検出する衝突検出手段と
してのマイクロフォン14が配置されている。このマイ
クロフォン14は、コンピュータ16に接続される。ま
たコンピュータ16は、マイクロフォン14から入力さ
れた音のピークからピークまでの時間間隔を計測する計
測手段として機能するカウンタ18と、該カウンタ18
により計測された時間間隔から反発係数Eを演算する演
算手段としての演算部20および測定結果を表示するC
RT等の表示部22を備えている。なお、定盤10の材
質としては、表面硬さが均一な工具鋼が推奨される。
【0009】ここで、前記反発係数Eは、図3に示すよ
うに、定盤10上に所定高さ位置から落下した球状体1
2の1回目の反発時の反発高さY1、2回目の反発高さ
Y2、球状体12が最初(N回目)に定盤10に衝突して
から2回目(N+1回目)の衝突までの時間間隔T1、お
よび2回目(N+1回目)の衝突から3回目(N+2回目)
の衝突までの時間間隔T2とした場合、以下の式により
求められる。 Y1=1/2・g・(T1/2)2 Y2=1/2・g・(T2/2)2 E=Y2/Y1 ={1/2・g・(T2/2)2}/{1/2・g・(T1/2)2} =T2 2/T1 2
うに、定盤10上に所定高さ位置から落下した球状体1
2の1回目の反発時の反発高さY1、2回目の反発高さ
Y2、球状体12が最初(N回目)に定盤10に衝突して
から2回目(N+1回目)の衝突までの時間間隔T1、お
よび2回目(N+1回目)の衝突から3回目(N+2回目)
の衝突までの時間間隔T2とした場合、以下の式により
求められる。 Y1=1/2・g・(T1/2)2 Y2=1/2・g・(T2/2)2 E=Y2/Y1 ={1/2・g・(T2/2)2}/{1/2・g・(T1/2)2} =T2 2/T1 2
【0010】すなわち、前記カウンタ18により時間間
隔T1,T2を計測し(図2参照)、両時間T1,T2から演算
部20で前述した式に基づいて反発係数Eが求められ
る。なお、更に正確な値を求めるため、前記マイクロフ
ォン14で検出した音のピークとピークの時間間隔を3
回以上計測し(T1〜Tn)、各時間間隔の比により演算し
た複数の反発係数E1〜Enの平均を、当該球状体12の
反発係数Eとすることもできる。
隔T1,T2を計測し(図2参照)、両時間T1,T2から演算
部20で前述した式に基づいて反発係数Eが求められ
る。なお、更に正確な値を求めるため、前記マイクロフ
ォン14で検出した音のピークとピークの時間間隔を3
回以上計測し(T1〜Tn)、各時間間隔の比により演算し
た複数の反発係数E1〜Enの平均を、当該球状体12の
反発係数Eとすることもできる。
【0011】
【実施例の作用】次に、実施例に係る反発係数測定装置
により実施される本願の反発係数測定方法につき説明す
る。前記定盤10の上に、所定高さ位置から球状体12
を自然落下させると、該球状体12が定盤10に衝突し
た際に生ずる1回目の音がマイクロフォン14で検出さ
れる。該マイクロフォン14で検出した音の入力によっ
てコンピュータ16のカウンタ18は、そのピーク時に
カウントを開始する。また定盤10で反発して跳ね上が
った球状体12は、図3に示す如く、再び自然落下して
定盤10に衝突する。この2回目の衝突の音をマイクロ
フォン14が検出し、この音のピーク時にカウンタ18
は時間間隔T1を計測すると共に、新たにカウントを開
始する。そして、定盤10から次に跳ね上がった球状体
12が再び自然落下して定盤10に衝突した3回目のと
きの音のピーク時に、カウンタ18は時間間隔T2を計
測する。
により実施される本願の反発係数測定方法につき説明す
る。前記定盤10の上に、所定高さ位置から球状体12
を自然落下させると、該球状体12が定盤10に衝突し
た際に生ずる1回目の音がマイクロフォン14で検出さ
れる。該マイクロフォン14で検出した音の入力によっ
てコンピュータ16のカウンタ18は、そのピーク時に
カウントを開始する。また定盤10で反発して跳ね上が
った球状体12は、図3に示す如く、再び自然落下して
定盤10に衝突する。この2回目の衝突の音をマイクロ
フォン14が検出し、この音のピーク時にカウンタ18
は時間間隔T1を計測すると共に、新たにカウントを開
始する。そして、定盤10から次に跳ね上がった球状体
12が再び自然落下して定盤10に衝突した3回目のと
きの音のピーク時に、カウンタ18は時間間隔T2を計
測する。
【0012】前記カウンタ18で計測された時間間隔T
1,T2は、前記演算部20に入力され、該演算部20に
おいて、前述した式に基づいて反発係数Eが演算され
る。そして、この測定結果が表示器22に表示されるよ
うになっている。
1,T2は、前記演算部20に入力され、該演算部20に
おいて、前述した式に基づいて反発係数Eが演算され
る。そして、この測定結果が表示器22に表示されるよ
うになっている。
【0013】このように、実施例の反発係数測定装置で
は、球状体12が定盤10に落下衝突したときに生ずる
音を直接検出し、その検出に基づいて各衝突間の時間隔
間T1,T2を計測して反発係数Eを演算するので、正確
な測定ができる。また作業者の目測による計測作業を省
くことができるから、反発係数Eを正確かつ簡単に測定
することが可能となる。
は、球状体12が定盤10に落下衝突したときに生ずる
音を直接検出し、その検出に基づいて各衝突間の時間隔
間T1,T2を計測して反発係数Eを演算するので、正確
な測定ができる。また作業者の目測による計測作業を省
くことができるから、反発係数Eを正確かつ簡単に測定
することが可能となる。
【0014】
【実験例について】球状体12としてS12Cを材質と
する鋼球(直径11ミリ)を、グラナイトの変成岩を材質
とする定盤10に、高さ600ミリから落下させた場合
の結果につき、以下の表に示す。 表からは、反発係数の各測定値が略0.9に纏まること
が判明した。なお、実験により求められた反発係数の値
は、S12Cを材質とする鋼球の一般的に用いられてい
る反発係数と一致するものであった。
する鋼球(直径11ミリ)を、グラナイトの変成岩を材質
とする定盤10に、高さ600ミリから落下させた場合
の結果につき、以下の表に示す。 表からは、反発係数の各測定値が略0.9に纏まること
が判明した。なお、実験により求められた反発係数の値
は、S12Cを材質とする鋼球の一般的に用いられてい
る反発係数と一致するものであった。
【0015】
【別実施例について】図4は、本発明に係る反発係数測
定方法を実施する好適な別実施例に係る反発係数測定装
置を概略的に示すものであって、基本的な構成は前述し
た実施例と同一である。但し、別実施例では、定盤10
に球状体12が衝突した際に生ずる振動を検出して、前
記時間間隔T1,T2を計測するよう構成されている。す
なわち、定盤10に衝突検出手段としての振動検知セン
サ24が埋め込まれ、該センサ24により球状体12が
定盤10上に落下衝突した際の振動を検出して、前記コ
ンピュータ16に入力するよう設定される。そして、前
記カウンタ18が、振動のピーク−ピーク間の時間間隔
T1,T2を計測すると共に、演算部20で反発係数Eが
演算される。この別実施例においても、正確かつ簡単に
反発係数Eを測定することができる。
定方法を実施する好適な別実施例に係る反発係数測定装
置を概略的に示すものであって、基本的な構成は前述し
た実施例と同一である。但し、別実施例では、定盤10
に球状体12が衝突した際に生ずる振動を検出して、前
記時間間隔T1,T2を計測するよう構成されている。す
なわち、定盤10に衝突検出手段としての振動検知セン
サ24が埋め込まれ、該センサ24により球状体12が
定盤10上に落下衝突した際の振動を検出して、前記コ
ンピュータ16に入力するよう設定される。そして、前
記カウンタ18が、振動のピーク−ピーク間の時間間隔
T1,T2を計測すると共に、演算部20で反発係数Eが
演算される。この別実施例においても、正確かつ簡単に
反発係数Eを測定することができる。
【0016】なお、実施例ではマイクロフォンや振動検
知センサ等の衝突検出手段からの信号を、コンピュータ
に入力して処理する場合につき説明したが、本願はこれ
に限定されるものでなく、衝突検出手段からの信号を波
形記録装置やパルス測定装置に入力し、該装置により表
示される波形等から前述した各衝突間の時間間隔を計測
することも可能である。
知センサ等の衝突検出手段からの信号を、コンピュータ
に入力して処理する場合につき説明したが、本願はこれ
に限定されるものでなく、衝突検出手段からの信号を波
形記録装置やパルス測定装置に入力し、該装置により表
示される波形等から前述した各衝突間の時間間隔を計測
することも可能である。
【0017】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る反発係
数測定方法および装置によれば、球状体が定盤に衝突す
る時間間隔を直接検出して反発係数を測定するようにし
たから、正確な測定ができる。また、物差し等により作
業者が目測により計測する作業は必要なく、簡単に測定
することができる。しかも、作業者による計測誤差を生
じないので、測定値の信頼性は高くなる。
数測定方法および装置によれば、球状体が定盤に衝突す
る時間間隔を直接検出して反発係数を測定するようにし
たから、正確な測定ができる。また、物差し等により作
業者が目測により計測する作業は必要なく、簡単に測定
することができる。しかも、作業者による計測誤差を生
じないので、測定値の信頼性は高くなる。
【図1】本発明に係る反発係数測定方法を実施する好適
な実施例に係る反発係数測定装置の概略図である。
な実施例に係る反発係数測定装置の概略図である。
【図2】マイクロフォンにより検出された衝突音のパル
スを示す説明図である。
スを示す説明図である。
【図3】定盤上を跳ね上がる球状体の反発係数を測定す
る各要素を示す説明図である。
る各要素を示す説明図である。
【図4】本発明に係る反発係数測定方法を実施する好適
な別実施例に係る反発係数測定装置の概略図である。
な別実施例に係る反発係数測定装置の概略図である。
【図5】従来技術に係る連続ストロボ写真による球状体
の跳ね上がり状態を示す説明図である。
の跳ね上がり状態を示す説明図である。
10 定盤 12 球状体 14 マイクロフォン(衝突検出手段) 18 カウンタ(計測手段) 20 演算部(演算手段) 24 振動検知センサ(衝突検出手段)
Claims (4)
- 【請求項1】 鋼球等の球状体(12)の反発係数Eを測定
する方法であって、 定盤(10)上に所定高さ位置から球状体(12)を自然落下さ
せ、 前記定盤(10)に対する球状体(12)のN回目の衝突からN
+1回目の衝突までの時間T1およびN+1回目の衝突
からN+2回目の衝突までの時間T2を計測し、 前記時間T1,T2の比から、前記球状体(12)の反発係数
Eを測定することを特徴とする反発係数測定方法。 - 【請求項2】 鋼球等の球状体(12)の反発係数Eを測定
する装置であって、 定盤(10)上に所定高さ位置から自然落下させた球状体(1
2)が、該定盤(10)に衝突したことを検出する衝突検出手
段(14,24)と、 前記衝突検出手段(14,24)により検出される定盤(10)に
対する球状体(12)の各衝突の時間間隔を計測する計測手
段(18)と、 前記計測手段(18)で計測された定盤(10)に対する球状体
(12)のN回目の衝突からN+1回目の衝突までの時間間
隔T1、およびN+1回目の衝突からN+2回目の衝突
までの時間間隔T2から、前記球状体(12)の反発係数E
を演算する演算手段(20)とから構成したことを特徴とす
る反発係数測定装置。 - 【請求項3】 前記衝突検出手段は、マイクロフォン(1
4)である請求項2記載の反発係数測定装置。 - 【請求項4】 前記衝突検出手段は、振動感知センサ(2
4)である請求項2記載の反発係数測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18820495A JPH0915129A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 反発係数測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18820495A JPH0915129A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 反発係数測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0915129A true JPH0915129A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=16219600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18820495A Pending JPH0915129A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 反発係数測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0915129A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201903A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Mondo Spa | 踏み付ける表面を特徴付ける、例えば人工芝生表面を理解するための方法及び器具 |
| KR101493796B1 (ko) * | 2013-08-23 | 2015-02-16 | 우석대학교 산학협력단 | 교통개방시간 판정 방법 |
| CN106124153A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-11-16 | 华侨大学 | 一种确定金属材料接触碰撞中恢复系数的试验装置 |
| CN106353186A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-25 | 华侨大学 | 一种确定金属材料接触碰撞中恢复系数的试验方法 |
| CN107144500A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-09-08 | 浙江工业大学 | 一种散体颗粒碰撞落点分布和碰撞恢复系数测量装置及测量方法 |
| CN114397079A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-04-26 | 东北农业大学 | 一种智能化多功能碰撞恢复系数测量装置 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP18820495A patent/JPH0915129A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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