混凝土碰撞實驗設計與數值分析之研究

本研究計畫之目的在於設計一套完整碰撞實驗系統，透過實驗所量測數據包括五大項目，分別為（1）塊體碰撞前速度、（2）兩塊體相對幾何座標、（3）實驗構架幾何位置、（4）碰撞過程加速度、（5）高速攝影機影像分析數據。除此之外，亦進行碰撞實驗系統預測試實驗，以確保量測數據能達到預期所要求精度與合理性。碰撞實驗系統組成主要分為兩部分，第一部分為單擺碰撞實驗裝置系統，第二部分為釋放裝置系統。單擺碰撞實驗裝置系統，主要是由懸臂支撐鋼架與吊掛鋼索所組成，釋放裝置系統則是由垂直於地面鋼架與快速釋放裝置所組成。本研究所採用量測儀器包含（1）測速計，（2）光學影像量測系統，（3）紅外線測距槍，（4）加速規，（5）高速攝影機等。經由預測試實驗結果可得知，高速攝影機確實能量測到塊體接觸狀態與碰撞速度。碰撞實驗系統卻實能使塊體碰撞運動軌跡線達到直線碰撞運動，塊體碰撞之後塊體邊緣有破裂或損毀現象發生。實驗所量測得到快體碰撞前速度與理論解求得的速度相當接近，也證明本計畫所設計碰撞實驗系統之合理性與精確性。