Способ определения коэффициента динамической вязкости

Способ определения коэффициента динамической вязкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов при динамических нагрузках. Цель изобретения - повышение безопасности исследования и расширения номенклатуры исследуемых металлов. Согласно описываемому способу в плоском образце исследуемого металла возбуждают плоскую волну нагрузки, регистрируют скорость ненагружаемой поверхности образца с помощью лазерного интерферометра , с учетом которой определяют коэффициент динамической вязкости иселёдуемого металла. В случае, если интерференционный сигнал имеет изме ненйые за счет дисперсии скорости поверхности образца число биений или контрастность, измеряют расстояние между цепочками мйкропор в исследуемом металле При плавно уменьшающемся интерференционном сигнале измеряют средний размер исследуемого металла, а если интерференционный сигнал имеет колебательный характер, находят по нему период и декремент колебаний поверхности образца. По зарегистрированным для каждого из трех случаев параметрам с помощью соответствующих каждому случаю расчетных соотношений определяют коэффициент динамической вязкости исследуемого металла. Способ позволяет определить коэффициент динамической вязкости исследуемого металла при нагружении образца без его разрушения возбудителем малой мощности, что повышает безопасность исследований и расширяет номенклатуру исследуемых металлов за счет возможности исследований вязких металлов, реализовать разрушение которых по используемой схеме нагружения невозможно. 2 ил. 9 Ј 3 со со g

1 ,, й2„„1753350 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . ..: :::":: . ..: -:.: "" 2 (21) 4734290128 " . "..- -:: .:: исследуемого металла. В случае, если интер(22) 04,09.89: ": -: ..: -::. ;:::. ференционный сйгнал имеет иэмененйые за (46) 07.08.92; Бюл.. М 29 .. :.: счет дисперсии скороСти поверхности об(71) Научно -производственноеобьединение разца число биений илй контрастность; из"Красйознаменец"- : - . :: меряют расстояниемежду цепочкамимикропор (72) Т,Г,Савенксв, IQ.È,Måùåðÿêîâ; В.Г.Ка- в исследуемом металле. При плавно умейьшалашников и А.В.Маслеников :. ющемся интерференционном сигнале иэме(56) ПМТФ. 1987; t4 3, с.135-144. " "-::: ряют среднйй размер исследуемого

Степанов Г.В. Упругопластическое д -.. металла; а если интерференционный сигнал формирование:материалов под действием" имеет колебательйый характер, находят по импульсных нагрузок. Киев: Наукова Думка, нему период и декремент колебайий:повер1979, с.215, 245.. :., : .; -,,:- -,:: - " ::::- хности образца, По зарегистрированным (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕЙЙЯ КОЭФФИ-: . для каждого из трех случаев параметрам с

ЦИЕНТА ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ . -помощью соответствующих каждому слу(57)Изобретениеотноситсяк исследованию чаю расчетных соотношений определяют механических свойств материалов при ди-: коэффициентдинамической вязкости иссленамических нагрузках. Цель изобретения — дуемого металла. Способ позволяет опреде- .

- повышение безопасности исследования и: лить коэффициент динамической вязкости расширения номенклатуры исследуемых . исследуемого металла при нагружении обметаллов. Согласно описываемому способу разца беэ его разрушения возбудителем мав плоском образце исследуемого металла - . лой мощности, что повышает безопасность

: возбуждают плоскую волну нагрузки, реги- исследований и расширяет номенклатуру Я стрируют скорость ненагружаемой поверх-: исследуемых металлов эа счет воэможности

I ности образца с помощью лазерного ин-: -исследований вязких металлов, реализотерферометра, с учетом которой опреде- - вать разрушение которых по используемой ляют коэффициент динамической вязкости - : схеме нагружения невозможно. 2 ил. ° (. IQl ,() () . Ql

C f 1 » персию скоростй поверхности образца, с учетом которых судют о свойствах материа- в ла.

Наиболее близким к изобретению является способ определения коэффициента ди- ° намической вязкости, м которому в плоском образце исследуемого металла возбуждают плоскую волну нагрузки, регистрируют скорость ненагружаемой поверхности

Изобретение относится к исследованиЮ механическйх свойств материалов; а именно к способам определения коэффициента динамический вязкости.

Известен способ исследования механических свойств материала, по которому в образце исследуемого металла возбуждают волну нагрузки, с помощью лазерного интерферометра определяют скорость. и дис1753350 фиг.2 — временная зависимость ширины распределения скорости поверхности этого же образца. образца с помощью лазерного интерферометра, с учетом которой определяют коэффициент динамической вязкости металла образца.

Недостатком известного способа являет- 5 ся необходимость разрушения образца, что связано с использованием высокоэнергетических силовозбудителей и, как следствие, с повышенными требованиями к технике безопасности, и также с невозможностью исследования металлов, разрушение которых по используемой схеме нагружения не реализуется.

Цель изобретения — повышение безопасности исследования и расширение но- 15 металлов с большой вязкостью), менклатуры исследуемых металлов.

Цель достигается тем, что, если интерференционный сигнал имеет измененнйе за счет дисперсии скорости поверхности образца число биений или контрастность. йзмеряют после нагружения расстояние между цепочками микропор в исследуемом металле, при плавно уменьшающемся интерференционном сигнале измеряют средний размер зерна исследуемого металла, а 25 если интерференционный сигнал имеет ко- . дисперсии скорости поверхности образца лебательный характер, то находят по нему период и декремент колебаний поверхности образца, определяют коэффициент динамической вязкости исследуемого металла 30 для данных трех видов интерференционного сигнала, соответственно, из соотношений

Способ позволяет определить коэффициент динамической вязкости исследуемого металла без разрушения испытываемого образца силовоэбудителем малой мощности, что повышает безопасность исследований, а также расширяет номенклатуру вязкости металлов, реализовать разрушение образцов которых при используемой схеме нагружения невозможно (например.

Способ осуществляют следующим образом, В плоском образце исследуемого металразогнанного пневматической пушкой, Регистрируют лазерным интерферометром интерферогрэмму движения ненагружаемой поверхности образца, Если интерференционный сигнал имеет измененные за счет число биений или контрастность, измеряют после нагружения расстояние между цепочками микропор в исследуемом металле, а коэффициент динамической вязкости определяют с помощью первого соотношения иэ приведенных. При плавно уменьшающемся интерференционном сигнале .измеряют средний размер зерна исследуемого металла и находят коэффициент динамической

35 вязкости по второму соотношению. Если же интерференционный сигнал имеет колебательный характер, то находят по нему период и декремент колебаний поверхности образца и для определения коэффициент динамической вязкости исследуемото металла применяют третье соотношение иэ

Аб. Зарегистрированная интерферограмма движения ненагружаемой поверхности образца при скорости удара 355 м/с характеризовалась. измененной констрэстностью, На фиг.1 и 2 представлены определенные по интерферограмме временные зависимости скорости и ширины распределения скорости ненагружаемой поверхности образца исследуемого металла, Измеренное после нагружения расстояние между цепочками микропор в иссследуемом металле равно =10 мкм, Величина коэффициента динамической вязкости, определенная = помощью первого из приведенных соотнош .ний. ранна 4,2 10 Па.с.

55 ® з

ЛLe и 2 1 mg (() 1 (=)о,5 3 сг т

61 й@ где U, All — определяемые по интерферограмме скорость и дисперсия скорости поверхности образца соответственно; й, d — расстояние между цепочками микропор и средний размер зерна исследуемого металла соответственно;

e — скорость деформации образца; р, Е, G — плотость, модуль Юнга и модуль сдвига исследуемого металла соответственно;

t — время, эа которое интерференционный сигнал плавно уменьшается;

Т, д — определяемые по интерферограмме период и декремент колебаний свободной поверхности образца соответственно; сгт — статический предел текучести исследуемого металла.

На фиг.1 представлена временная зависимость скорости нагружаемой; поверхности образца из алюминия марки Аб; на

10 исследуемых металлов за счет воэможности определения коэффициента динамической ла возбуждают плоскую волну нагрузки, на20 приМер, ударом плоского ударника, приведенных.

Пример. Определяют коэффициент

45 динамической вязкости алюминия марки

1753350

Формула изобретения аоо

zoo о /5 го

Юцз, 1 Ups м/с

iso

3о мыс

20

/о /5 48. 2

Составитель Н.Ямщиков

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор Й.Кешеля

Редактор В.Данко

Заказ 2763 Тираж Подписное

ВНИИПИ l осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производс т венно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Способ определения коэффициента ди- . намической вязкости, по которому в плоском образце исследуемого металла 5 возбуждают плоскую волну нагрузки, регистрируют скорость ненагружаемой поверхности образца с помощыю лазерного интерферометра, с учетом которой опреде- . ляют коэффициент динамической вязкости 10 металла образца, отл ича ю щийся тем, что, с целью повышения безопасности иС следования и расширения номенклатуры исследуемых металлов, если интерференционный сигнал имеет измененные за счет 16 дисперсии скорости поверхности образца число биений или контрастность, измеряЮт после нагружения расстояние между цепоч ками микропор в исследуемом металле, при

" плавно уменьшающемся интерференцион- 20 ном сигнале измеряют средний размер зер на исследуемого металла, а если интерференционный сигнал имеет колебательный характер, находят по нему период и декремент колебаний поверхности образ- 25 ца, а коэффициент динамической вязкости

Ogi, rgb исследуемого металла определяет, соот ветственно, из соотношений

p Au, h,Le

Р = 4à — (л д (0.1Р E) " — 3 о 1):

«2 1 ов о

/ = 7 т, где 0, Л0 — определяемые по интерферограмме скорость и дисперсия скорости поверхности образца соответственно;

hL, d — расстояние между цепочками микропор и средний размер зерна исследуемого металла соответственно

8— - скорость деформации образца; р, Е, G — плотность, модуль Юнга и модуль сдвига исследуемого металла соответственно;

t — время, эа которое интерференционный сигнал плавно уменьшается;

Т, д — определяемые по интерферограмме период и декремент колебаний свободной поверхности образца соответственно; о — статический предел текучести исследуемого металла.