Способ определения модуля упругости анизотропных монокристаллических материалов
Патент 1415168
Авторы
Классы МПК
Способ определения модуля упругости анизотропных монокристаллических материалов
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения механических свойств материалов , а именно для измерения упругих характеристик анизотропных конструкционных материалов с помощью упругих колебаний . Целью изобретения является повыщение информативности за счет определения модулей упругости по фазным кристаллографическим направлениям на одном образце . Согласно способу определения модуля упругости анизотропных монокристаллических материалов в образце в виде пластинки из исследуемого материала возбуждают изгибные колебания под углом к ее поверхности . Изменяют частоту возбуждаемых колебаний. Измеряют резонансные частоты пластины по различным кристаллографическим направлениям. Фиксирование этих резонансных частот осуществляют при помощи метода голографической интерферометрии . По измеренным частотам определяют значения модуля Юнга по соответствующим кристаллографическим направлениям . с S (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (504 G 01 N 2900
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4101073/25-28 (22) 05.08.86 (46) 07.08.88. Бюл. № 29 (72) P. Г. Шарипов и А. Л. Поляк (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1113731, кл. G 01 N 29/00, 1983.
Исследование прочности материалов и конструкций атомной техники. М.: Энергоатомиздат, с. 51 — 55, 1984. (54) СПОСОБ ОГ1РЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ
УПРУГОСТИ АНИЗОТРОПНЫХ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения механических свойств материалов, а именно для измерения упругих характеристик анизотропных конструкционных материалов с помощью упругих коле„„SU„, 1415168 А 1 баний. Целью изобретения является повышение информативности за счет определения модулей упругости по фазным кристаллографическим направлениям на одном образце. Согласно способу определения модуля упругости анизотропных монокристаллических материалов в образце в виде пластинки из исследуемого материала возбуждают изгибные колебания под углом к ее поверхности. Изменяют частоту возбуждаемых колебаний. Измеряют резонансные частоты пластины по различным кристаллографическим направлениям. Фиксирование этих резонансных частот осуществляют при помощи метода голографической интерферометрии. По измеренным частотам определяют значения модуля Юнга по соответствующим кристаллографическим направлениям.
1415168
Формула изобретения
Составитель Г. Федоров
Редактор Л. Гратилао Техрсд И. Верес Корректор М. Шароши
Заказ 3870, 42 Тираж 847 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР lIO делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” -35, Раугнская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое tip(дприятис, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения механических свойств ма,териалов, а именно для измерения упругих характеристик анизотропных конструкционных материалов с помощью упругих коле.баний.
Целью изобретения является повышение информативности за счет определения модулей упругости по разным кристаллографическим направлениям.
Способ определения модуля упругости анизотропных монокристаллических мате риалов осуществляется следующим образом.
Образец из исследуемого материала в ви, де плоской прямоугольной пластины, выре, занной по одному из кристаллографических
:направлении, консольно защемляется в тис ках. В пластине возбуждают изгибные коле бания под углом к ее поверхности с помощью пьезокерамического возбудителя, на который 2О подается сигнал от звукового генератора. У ,, анизотропных монокристаллических образ, цов наблюдается эффект повторения (рас,щепления) форм колебаний, т.е. когда одной .,и той же форме колебаний соответствует не 2> одна, а несколько дискретных собственных частот, незначительно отличающихся по величине. При этом амплитуда этих колебаний различна. Это связано с тем, что у анизотропных образцов резонанс пластины как целого может быть вызван не только волнами, чей волновой вектор совпадает с кристаллографическим направлением, но и волнами, у которых волновой вектор составляет угол с кристаллографическим направлением.
Постепенно изменяют частоту упругих колебаний. Ввиду малости прилагаемых усилий колебания в пластине будут возникать только при совпадении вынуждающей силы с одной из собственных или «расщепленных» частот колебаний пластины. Факт возникновения резонансных колебаний фиксируют при 40 помощи метода голографической интерферометрии (метод реального времени с использованием полос конечной ширины).
Форму и амплитуду колебаний определяют, используя метод усреднения по времени.Частоты резонансных колебаний измеряются электронно-счетным частотомером.
Измеряют резонансные частоты колебаний образца вдоль различных кристаллографических направлений. Для каждой из форм изгибных колебаний определяется две или три собственные частоты. Фиксируя формы колебаний и измеряя собственные частоты вдоль различных кристаллографических направлениях, по формулам теории упругости определяют значения модуля Юнга по соответствующим кристаллограф ическим направлениям.
Способ определения модуля упругости анизотропных монокристаллических материалов, заключающийся в том, что в образце из исследуемого материала возбуждают изгибные колебания вдоль одного кристаллографического направления изменяют частоту этих колебаний до наступления резонанса, освещают образец лазерным лучом, регистрируют голограмму образца, по голограмме измеряют резонансную частоту колебаний образца вдоль этого направления и по измеренной резонансной частоте определяют модуль упругости вдоль этого направления, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет определения модулей упругости по разным кристаллографическим направлениям, возбуждение изгибных колебаний осуществляют наклончо к поверхности образца, дополнительно vçìåряют резонансные частоты колебаний сбразца вдоль других кристаллографическнх направлений, возникающих из-за расщепления основной резонансной частоты, и по измеренным резонансным частотам определяют модуль упругости вдоль этих же направлений.