Способ определения модуля упругости материалов

Способ определения модуля упругости материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛОВ, заключаквдийся в том. Что в исследуемом образце возбуждают изгибные колебания в плос кости;яерпендикулярной к плоскости поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по ней рассчитывают модуль упругости исследуемого материала, о тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей контроля за счет исследований образцов типа лент, дополнительно в иссле дуемом образце возбуждают изгибные колебания в плоскости, совпадающей с плоскостью поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по соотношению измеренных частот вычисляют модуль упругости материала. (О с

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТ)ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,SUÄÄ 1024823 А

%59 0 01 N 29 ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3402745/25-28 (22) 24. 02. 82 (46) 23. 06. 83. Бюл. (72) B.N. Баранов, A.Н. Быков и А, Б. Шубий (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физичес.кий институт (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Рыснюк Б.Д., Носов M.Ï.

Механическая анизотропия полимеров.

Киев, Наукова думка, 1978, с. 63-104;

2. Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров. И., Химия, 1973, с. 49-93 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ

УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся

l в том, что в исследуемом образце возбуждают изгибные колебания в плос.кости,перпендикулярной к плоскости поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по ней рассчитывают модуль упругости исследуемого материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей контроля за счет исследований образ- цов типа лент, дополнительно в исследуемом образце возбуждают изгибные колебания в плоскости, совпадающей с плоскостью поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по соатношению измеренных частот вычисляют модуль упругости Е материала.

1024823

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано при контроле и исследований физико-механических свойств твердых тел с помощью упругих колебаний.

Известен акустический способ определения модуля упругости волокон нитей и пленок, заключающийся в том, что в исследуемом образце возбуждают упругие продольные волны, измеряют скорость их распространения и затухание и по ним рассчитывают модуль упругости материала $1).

Недостатком этого способа является то, что измерения можно проводить только на высоких частотах. В силу этого использование модуля упругости измеренного на высоких частотах, приводит при расчетах материалов и иэделий, работающих в,низкочастотном диапазоне, к значительным погрешностям, Кроме того, с помощью этого метода нельзя исследовать материалы с высоким коэффициентом затухания..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения модуля упругости материалов, заключающийся в том, что в исследуемом образце возбуждают иэгибные колебания в плоскости, перпендикулярной плоскости поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по ней рассчитывают модуль упругости исследуемого материала 2).

Однако известный способ не позволяет исследовать образцы, у которых толщина значительно меньше ширины образца.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей контроля эа счет исследований образцов типа лент.

Цель достигается тем, что согласно способу определения модуля упругости материалов, заключающемуся в том, что в исследуемом образце возбуждают иэгибные колебания в плоскости, перпендикулярной плоскости поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по ней рассчитывают модуль упругости исследуемого материала, дополнитеЛьно в исследуемом образце возбуждают изгибные колебания в плоскостИ, сов,падающей с плоскостью. поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по соотношению иэмеренных частот вычисляют модуль упругости материала.

На Фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа определения модуля упругости материалов в режиме возбуждения изгибных колебаний в плоскости поверхности образца; на Фиг.2то же, в плоскости, перпендикулярной. к поверхности образца.

Образец 1 в форме ленты с толщиной Ь и шириной Ь (Ь)) ) закрепляется неподвижно с одного конца, а к другому концу подвешивается груз 2, в котором укреплен постоянный магнит

3. Внизу под грузом 2 устанавливается

15 возбуждающая катушка 4 °

Способ определения упругости материала осуществляется следующим образом.

Сначала катушку 4 устанавливают

20 таким образом, что при подаче на нее переменного электрического напряжения в образце 1 через постоянный магнит 3 возбуждаются иэгибные упругие волны в плоскости поверхности

25 образца 1, т.е. вдоль его ширины.

Определяют при этом резонансную частоту образца, соответствующую максимальной изгибной.ее жесткости. Затем катушку 4 устанавливают в другое .положение, когда в образце 1 возбуждаются волны в плоскости, перпендикулярной поверхности образца 1, т.е. вдоль его толщины. Измеряется частота колебаний образца 1, соответствующая его иэгибной жесткости. Вычисление модуля упругости образца, у которого толщина меньше ширины, проводится по формуле ч те

E= а у где )л - вес подвешенного грузами

PPP - длина, ширина и толщина образца, соответственно; — параметр, зависящий от соотношения резонансных частот и определяемый расчетным путем.

Параметр j определяется по графику, рассчитанному для различный зна-. чений отношения резонансных частот.

50 Таким образом, способ определения модуля упругости материалов позволяет расширить круг исследуемых образцоВ так как он с высокой точностью определяет модуль упругости образцов ти

55 па лент за счет измерения его резо" нансных частот в различных плоскостях.

1024823

Фий2

Заказ 438б/41

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,. г. Ужгород, ул. Проектная, 4

СоставитеЛь Г. Федоров

Редактор P. Цицика Техред T.Õàòî÷êà Корректор Г. Orap