木材に代わる最高のプラスチック複合材料

私はクリケットの切り株に使用される材料を交換する予定です。クリケットは野球に似たゲームです。1つの違いは、ヒッターとキャッチャーの間に3つの連続した切り株が存在することです。打者がそれを逃した場合、ボールは切り株に当たります。切り株の合計重量は7ポンドです。各切り株は、半径1.5インチ、重量2.3ポンドの長さ28インチの木製の円筒形の切り株です。 切り株は中が空洞になっています。 現在のところ、通常の切り株は無垢材で作られています。

私は木の切り株の軽量の代替品を探しています。素材は、通常時速80マイルで移動するボールの力に耐えられる必要があります。

断端の重量を大幅に削減し、上記の力に耐えることができる安価で軽量のプラスチック材料はありますか？

materials plastic wood

— raj'sCubicle
ソース

「劇的に削減する」とはどういう意味ですか？はい、プラスチックは軽いので、どのレベルの「明るさ」を探していますか。現状では、それぞれが以前のものよりもわずかに軽い資料を提供する一連の回答があるかもしれません。

— ハジー

@ rajGoogles4Code：週末のクリケットでは80 mphでも構いませんが、テストクリケットでは、Shoab Akhtarの記録的な速度に対応するには、100 mph前後の速度に対応する必要があります。[ sporteology.com/…–

— フレッド

竹を調べることを検討してください。比較的安い。軽量; かなり強い。

— GlenH7

@hazzeyボールの衝撃の力に耐えられるまで、可能な限り軽くすることができます

— raj'sCubicle

@ GlenH7竹よりも軽くて効果的なプラスチック素材を見つけることができると思います。

— rajのキュービクル

回答:

影響について：

σ_{m a x} = \frac{v}{V} E (1 + \sqrt{μ + \frac{2}{3}})

$\sigma_{max} = \frac{v}{V}E(1+\sqrt{\mu + \frac{2}{3}})$

どこ：

$V = \sqrt\frac{gE}{\delta}$

$g$ は重力定数

$E$ はヤング率

$\delta$ は単位体積あたりの重量です

$\mu$ は、棒の質量に対するボールの質量の比率です

$v$ は衝突するボールの速度です

$\mu$ $\infty$ $\sigma_{max}$

したがって、丸釘では次のようになります。

δ = \frac{2 m g L^{3}}{3 E I}

$\delta = \frac{2mgL^3}{3EI}$

σ = \frac{2 m g L r}{I}

$\sigma = \frac{2mgLr}{I}$

偏向が同じままである必要があるため、ベイルは同じ動きをします。それがいくらなのかを理解する必要があります。

ペグあたり7/3ポンドで、柳の木であると言う情報源では、空気は15％です。これは、半径0.581インチの中空の内部に対して機能します。したがって、木材について計算します。 $\delta = 0.002 in$

非常に薄い材料の簡略化、であるため、たわみに合わせるためにます。 $I = \pi r^3t$ $Et = 0.120 Msi*in$

優れたグラスファイバー複合材（すべての中で最も安い）の場合、モジュラスは1.5 Msiになるため、厚さはわずか0.08インチになります-大幅な重量の節約（1ウィケットあたり1ポンド）。ストレスも許容レベルです。

— マーク
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グラスファイバーは、非常に鋭利な多くの破片やスライバーに分割される可能性があることに注意してください。極の使用方法のコンテキストを考慮すると、安全性の問題が生じる可能性があります。

— GlenH7

@ GlenH7-ストレス分析を実行しました。通常、疲労負荷のあるグラスファイバーの場合、材料を元の強度の20％までディレーティングする必要があります。ここでは、私たちはそれよりかなり下にあります-私は50以上の安全係数を持っています。それでも、いくつかのルールはウィケットの振る舞いに大きく依存します-置換はゲームの重要な瞬間を非常によく変えるかもしれません。

— マーク

ポリカーボネートチューブを使用できます。これは、安全メガネやその他の破損しないアイテムに使用され、軽量です。ストレスクラック耐性ではありませんが、穴を開ける必要がある場合は、穴を開ける場所にマイクロクラックがあります。最終製品を屋外環境で長持ちさせたい場合は、プラスチックをアニールすることをお勧めします。

— ウィリアム・ハード
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