Способ определения модуля упругостиматериала
Патент 807130
Авторы
Классы МПК
Способ определения модуля упругостиматериала
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОИЖОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
gi)807130 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву
{5> < <„„S (22) Заявлено 030579 (21) 2763962/25-28 с присоединением заявки Их
6 01 и 3/32
Государственный комитет
СССР но делам нэо4ретений и открытий
| (23) Приоритет
Опубликовано 23д2.81, бюллетень ИЯ 7
Дата опубликования описания 2 302,81
{53) УДК 620.178..3(088.8) . (72} Авторы изобретения
Бирфельд, Б.М. Драпкин н. В.К.Коноленко
Рыбинский авиационный технологический институт (73) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ
МАТЕРИАЛА
Р1 1 Р 31
@4>
Е1 .1
Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, в частности к способам определения модуля упругости материала, 5
Наиболее близким к изобретению по техническому существу является способ определения модуля упругости материала, заключающийся в том, что в образце исследуемого материала возбуждают изгибные колебания, измеряют частоту собственных колебаний и рассчитывают по ней модуль упругости 1). Недостатком этого способа является невозможность измерять модуль упругости при температурах, близких к температурам плавления исследуемого материала. Это связано с тем, что при повышенных температурах в материале проявляется полэучесть материала, механические свойства его изменяются от упругих к вязкоупругим, изменяется форма нейтральной линии изгиба и перестают быть справедливыми расчетные соотношения .
Цель изобретения — расширение воз-. можностей определения модуля упругости материала эа счет определения его вплоть до температурй плавления материала.
Указанная цель достигается тем, что образец помещают в оболочку из материала, модуль упругости которого и его изменение в исследуемом интервале температур известны, а температура плавления выше температуры плавления материала образца, и по частоте собственных колебаний образованного составного образца рассчитывают модуль упругости по формуле где е Š— модули упругости соответ? ственно исследуемого материала и материала обо. лочки;
P — частота собственных колебаний составного образца, p1,g- плотности материалов оболочкч и образца;
F F — площади поперечных сече1в 1 ннй оболочки и образца, 1 д — моменты инерции попереч11 ных сечений оболочки и образца относительно главной оси, перпендикулярной плоскости колебаний;
807130.
Р (Pq F< + gg Рг )
Е 4 "3 где Ey Eg— модули упругости соответственно исследуемого материала и материала оболоч- . ки частота собственных колебаний составного образца; плотности материалов оболочки и образца; площади поперечных сечений оболочки и образца; моменты инерции поперечных сечений оболочки и об.—
9< Рг
Е,Е 31 2 разца относительно главной оси, перпендикулярной плоскости колебаний; частотный коэффициент,величина которого зависит от условий закрепления образца и формы колебаний, 40
Составитель М. Кузьмин
Редактор A. Шандор Техред Ж. Кастелевич Корректор H° . Григорук
Заказ 272/65 Тираж 918 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4
a — частот ный коэффициент, величина которого зависит от условий закрепления образца и формы колебаний.
На чертеже изображен испытываемый составной образец.
Способ осуществляется следующим образом.
Образец 1, выполненный из материала, модуль упругости которого подлежит определению, помещают без зазора в оболочку 2 и закрывают пробками 3.
Модуль упругости материала оболочки и его изменения в исследуемом интервале температур известны, а температура плавления материала оболочки выше температуры исследуемого материала. Образованный составной образец закрепляют и возбуждают в нем изгибные колебания. Закрепление можно осуществить различными способами: свободно подвесить на нитях, закреплен„ных в узловых точках образца, жестко закрепить одним концом, шарнирно опереть .,рвумя концами и др. B процессе изгибных колебаний измеряют частоту собственных колебаний составного образца н по приведенной выше формуле рассчитывают модуль упругости исследуемого материала. При этом необходимо учитывать, что в зависимости от условий закрепления составного образца изменяется частотный коэффициент
6.
Например, для основной формы колебаний для свободно подвешенного об4П разца --ф —, для жестко закрепленного одним концом 8=-"+-,для шарнирно опертого двумя концами 6 "2 .—
Поскольку исследуемый материал помещен в оболочку, находится в стесненных условиях по деформации, то он не проявляет свойств ползучести и это позволяет определить значение
его модуля упругости вплоть до температуры плавления.
Формула изобретения
Способ определения модуля упругос ти материала, заключающийся в том, что в образце исследуемого материала возбуждают изгибные колебания, измеряют частоту собственных колебаний и рассчитывают по ней модуль упругости, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения его возможностей эа счет определения модуля упругости вплоть до темп ратуры плавления материала, образец помещают в оболочку из материала, модуль упругости которого и его изменение в исследуемом интервале температур известны, а температура плавления выше температуры плавления материала образца, и по частоте собственных колебаний образованного составного образца рассчитыf5 вают модуль упругости по формуле
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
4 В 80916, кл. С 01 и 3/38, 1939 (прототип).