Способ динамических испытаний материалов

 

СПОСОБ ДИНАМРЛЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец размещают между двумя стержневыми волноводами, в одном из волноводов возбуждают продольную упругую волну, с помощью датчиков, расположенных в волноводах, регистрируют давление падающей, отраженной и прошедшей через образец волн, по которым определяют динамические зависимости напряжений и смещений торцовых сечений образца, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности за счет исключения погрешности измерения давлений, обусловленной дисперсией упругих волк в волноводах, продольную упругую волну возбуждают в центральной части волновода так, чтобы она бьша симметричной относительно зоны возбужденкя , а давление упругих волн регистрируют с помощью трех датчиков, два из которых располагают вблизи торцов образца, а третий, служащий для регистрации давления падающей волны, - в возбуждаемом волноводе i на расстоянии от зоны возбуждения, равном расстоянию от этой зоны до сл торца образца, и по разности давлений , зарегистрированных с помощью датчиков, расположенных в возбуждаемом волноводе, определяют давление отраженной волны.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1125504

3(511 G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /О

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 3613907/25-28 (22) 04.07.83 (46) 23.11.84. Бю . № 43 (72) Ф.Д.Шульгин . (71) Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 620.178.311(088.8) (56) 1. Патент Франции № 2.128977, кл. G 01 N 3/00, 1977. (54) (57) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСЩУУА—

НИЙ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец размещают между двумя стержневыми волноводами, в одном из волноводов возбуждают продольную упругую волну, с помощью датчиков, расположенных в волноводах, регистрируют давление падающей, отраженной и прошедшей через образец волн, по которым определяют динамические зависимости напряжений и смещений торцовых сечений образца, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше— ния точности за счет исключения погрешности измерения давлений, обусловленной дисперсией упругих волк в волноводах, гродольную упругую волну возбуждают в центральной части волновода так, чтобы она была симметричной относительно зоны возбуж дения, а давление упругих волн ре— гистрируют с помощью трех датчиков, два из которых располагают вблизи торцов образца, а третий, служащий для регистрации давления падающей волны, — в возбуждаемом волноводе на расстоянии от зоны возбуждения, равном расстоянию от этой зоны до торца образца, и по разности давленйй, зарегистрированных с помощью датчиков, расположенных в возбуждаемом волновбде, определяют давление отраженной волны.

1125504 (2} т

06М с с

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам динамических испытаний, и наиболее эффективно может быть использовано при определении динамических зависимостей напряжений и деформаций.

Известен способ 31 3 динамических испытаний материалов, заключающийся в том, что образец размещают между !О двумя стержневыми волноводами, в одном из волноводов возбуждают продольную упругую волну,. с помощью датчиков, расположенных в волноводах, регистрируют давление падающей, отраженной и прошедшей через образец волн, по которым определяют динами ческие зависимости напряжений и смещений торцовых се -.енпй образца по формулам 20 где U, U — смещения торцовых сечений образца, граничащих с возбуждающим и вторым волноводом соответствен-З5 но;

1, Ьв — напряжения торцовых сечений образца; о,, 4т — давления падающей,, отраженной.и прошецшей через образец упругих волн соответственно; — плотность материала волновода;

С вЂ” скорость звука в волно- "5 воде — время.

Известный способ обладает недостаточно высокой точностью из-за

1 влияния дисперсии упругих волн на

Я показания датчика, размещенного в возбуждае|лом волноводе. Кроме того, на точность отрицательцо влияет ограниченпость интервала времени регистрации, обусловленная интерференцией пацающей и отраженной волн.

Целью изобретения является повыШение точности за счет искл:очения погрешности измерения давлений, обусловленной дисперсией упругих волн в волноводах.

Поставленная цель достигается тем„ что согласно способу динамических испытаний материалов, заключающемуся в том, что образец размещают между двумя стержневыми волноводами, в одном из волноводов возбуждают продольную упругую волну, с помощью датчиков, расположенных в волноводах, регистрируют давление падающей, отраженной и прошедшей через образец волн, по которым определяют динамические зависимости напряжений и смещений торцовых сечений образца продольную упругую волну возбуждают в центральной части волновода так, чтобы oiiG была симметричной относительно зоны возбуждения, а павление упругих волн регистрируют с помощью трех датчиков, два из которых располагают вблгзи торцов образца, а третий, служащий для регистрации давления падающей волны, — в возбуждаемом волноводе на расстоянии от зоны возбуждения„ равном расстоянию от этой зоны до торца образца„ ч по разности давлений, зарегистрированных с помощью датчиков, расположенньгх в возбуждаемом волноводе, определяют давление отраженной волны.

Вслецствие регистрации давлений с помощью двух дат ивков, расположенных в возбуждаемом волчоводе указaíным образом, влияние дисперсии упругих волн исключается, поскольку,цавление отраженной волнь1 определяется по разности показаний двух датчиков, влияние дисперсии на показания которых одинаково. Кроме того, си»»етри"ная упругая волна не интерферирует с отраженной от образца вол гой, что также повышает точность предлагаемого способа.

На чертеже представлена схема устpoAcTHG реализующего предлагаемый способ.

Способ осуществляется следующи» образом.

Образ eU, 1 размещают между двумя стержневыми волноводами 2 и 3, в одчом из которых, напри»ер в вол»оводе 3 в его централь»ой части (зо— не возбуждения) B036уждают с по»ощью излучателя 4„ напри»ер в виде пъе-:.оэлементов, продольную упругую во:.ну таким образом, чтобы она была сим5504

15

25

Составитель В.Пастушин

Редактор .В.Данко ТехредИ.Надь Корректор О.Тигор

Заказ 8530/31 Тираж 822 Подписное

ВНК1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.уж ород, ул.Проектная, 4 з 112 метричной относительно зоны возбуж-. дения.

С помощью пьезоэлектрических датчиков 5 — 7, расположенных в волноводах 2 и 3, два из которых 5 и б располагают вблизи торцов образца 1, а третий датчик 7, служащий для ре- гистрации давления падающей волны, в возбуждаемом ..:олноводе 3 на расстоянии от зоны возбуждения, равном

:расстоянию от той же зоны до торца образца 1, и регистрирующего прибора..8 определяют давления падающей,.отраженной и прошедшей через образец 1 волн, причем давление отраженной волны определяют по разности давлений, зарегистрированных с помощью датчиков 6 и 7, расположенных в возбуждаемом волноводе 3

6 (t) = C÷,(")

b<(t) = 6<(t+at )-4„(t+2dt>); т(5 я где ©,, Д вЂ” давления падающей, отраженной и прошед4 шей через образец 1 упругих волн;

Ь Й вЂ” давление упругих волн, 5 регистрируемые датчиками 5 — 7 соответственно;

:дс,дт. — время прохождения волЛ- 8 ной расстояния от образца 1 до датчиков 5 и 6 соответственно.

Определив укаэанные давления, динамические зависимости напряжений и смещений торцовых сечений образца 1 определяют по формулах(1) — (4) .

В результате возбуждения и регистрации симметричной упругой волны в возбуждаемом волноводе практически полностью исключается йогрешность измерения давлений, обусловленная дисперсией упругих волн в волноводах, что приводит к повышению точности определения динамических зависимостей напряжений и смещений торцовых сечений образца.