고주파 통합 광학 센서는 금속 압입체가 신발 밑창에 충돌하고 반발할 때 전체 변위 곡선을 기록하여 작동합니다. 순간 속도를 높은 시간 해상도로 캡처함으로써 이러한 시스템은 운동 에너지 소산 및 재료의 점도를 계산하는 데 필요한 데이터를 제공합니다.
이 기술의 핵심 가치는 충격 데이터에서 "손실 계수"를 도출하여 전술화 또는 아웃도어 신발이 동적 지형 이동 중에 충격을 얼마나 효과적으로 흡수하는지에 대한 정확한 지표를 제공하는 능력에 있습니다.
동적 감지의 역학
변위 곡선 기록
재료가 갑작스러운 힘에 어떻게 반응하는지 이해하려면 결과뿐만 아니라 전체 이벤트를 봐야 합니다. 고주파 광학 센서는 금속 압입체의 전체 변위 곡선을 추적합니다.
이러한 지속적인 모니터링은 밑창 재료의 압축 및 이완 단계의 모든 마이크로초를 캡처합니다.
순간 속도 캡처
이 분석의 정확성은 속도에 달려 있습니다. 센서는 압입체가 재료에 들어갈 때와 튕겨 나올 때의 두 가지 중요한 순간에 압입체의 순간 속도를 측정합니다.
높은 시간 해상도는 이러한 속도 측정이 정확함을 보장하여 저주파 측정 도구에서 흔히 발견되는 흐릿한 효과를 제거합니다.
재료 성능 도출
에너지 소산 계산
속도 데이터가 캡처되면 시스템은 충격 중에 소산된 운동 에너지를 계산합니다.
이 계산은 반발 에너지로 다시 보내는 대신 점도를 통해 재료가 얼마나 많은 에너지를 흡수하는지를 보여줍니다.
손실 계수 결정
이 프로세스의 최종 출력은 손실 계수입니다. 이 지표는 재료의 감쇠 능력을 나타내는 표준화된 지표 역할을 합니다.
전술화 부츠 또는 아웃도어 신발을 설계하는 엔지니어에게 손실 계수는 충격 흡수 효율성의 결정적인 척도입니다.
실제 영향 평가
이 데이터는 지면에서의 성능과 직접적으로 관련됩니다. 고르지 않은 지형을 걷는 동적 조건을 시뮬레이션함으로써 이러한 센서는 밑창이 착용자를 얼마나 보호할지 예측합니다.
이를 통해 제조업체는 충격 보호가 가장 중요한 특정 환경에 맞게 재료를 조정할 수 있습니다.
제약 조건 이해
이상적인 충격 대 생체 역학
이 방법은 충격 시뮬레이션을 위해 단단한 금속 압입체를 사용한다는 점에 유의해야 합니다.
이는 일관되고 반복 가능한 재료 비교 데이터를 보장하지만, 인간의 발뒤꿈치 충돌의 복잡하고 부드러운 조직 압축을 완벽하게 재현하지는 못합니다.
측정 범위
센서는 충격 직후의 점도 및 충격 흡수에만 초점을 맞춥니다.
이는 동적 응답의 스냅샷을 제공하지만 장기적인 재료 피로 또는 극한의 온도 변화에서의 성능 변화를 본질적으로 고려하지는 않습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
이러한 센서를 효과적으로 활용하려면 데이터 출력을 특정 설계 목표와 일치시키십시오.
- 주요 초점이 충격 흡수라면: 손실 계수 계산을 우선시하여 중장비 전술화 부츠의 에너지 소산을 극대화하십시오.
- 주요 초점이 에너지 반환이라면: 반발 속도 데이터를 분석하여 점도를 최소화하고 성능 운동화의 "탄성"을 극대화하십시오.
고주파 광학 데이터를 활용함으로써 정적 테스트를 넘어 재료가 움직일 때 어떻게 성능을 발휘하는지 정확하게 이해할 수 있습니다.
요약 표:
| 특징 | 설명 | 신발 품질에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 변위 곡선 | 전체 압축 및 이완 기록 | 포괄적인 재료 반응 데이터 보장 |
| 순간 속도 | 진입 및 반발 속도 측정 | 운동 에너지 계산을 위한 정밀도 제공 |
| 운동 에너지 손실 | 흡수된 에너지 대 반환된 에너지 계산 | 착용자에게 도달하는 충격량 결정 |
| 손실 계수 | 표준화된 감쇠 지표 | 전술화 및 아웃도어 부츠 효율성의 핵심 지표 |
| 시간 해상도 | 고속 데이터 샘플링 | 정확한 성능 조정을 위한 데이터 흐릿함 제거 |
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참고문헌
- Flavio Farroni, Andrea Genovese. Analysis of the Scenarios of Use of an Innovative Technology for the Fast and Nondestructive Characterization of Viscoelastic Materials in the Tires Field. DOI: 10.3390/s24041136
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 3515 지식 베이스 .
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