Устройство для определения модуля упругости материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности определения модуля упругости образцов материала вдоль различных направлений. Устройство содержит электромеханический виброизмерительный стержень, упруго связанный с контролируемым,образцом. Измеряют период колебаний стержня при нескольких значениях температуры, О модуле упругости судят по тангенсу угла наклона измерений величины и соответствующей величине для эталонного образца . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G О1 Н 29/04

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3780707/25-28 (22) 22.06.84 (46) 15.05,86.Бюл. У 18 (72) П.К.Янышев (53) 620.179,16 (088.8) (56) Вибрационно-частотные преобразователи /Под ред. Л.Г.Эткина. М,:

Энергия, НИКИМП, 1970, с.88-93. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных

Ъ, .возможностей за счет обеспечения возможности определения модуля упругости образцов материала вдоль различных направлений. Устройство содержит электромеханический виброизмеритель-! ный стержень, упруго связанный с контролируемым. образцом. Измеряют период колебаний стержня при нескольких значениях температуры, О модуле упругости судят по тангенсу угла наклона измерений величины и соответствующей величине для эталонного образца. 1 ил.

1231457

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения модуля упругости образцов материалов беэ их разрушения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлено устройство для определения модуля упругости материалов, разрез.

Устройство для определения модуля упругости материалов содержит кольцеобразный корпус 1, расположенную внутри корпуса 1 перемычку 2, вы— полненную эа одно целое с корпусом 1, и установленные в корпусе возбудитель 3 и приемник 4 колебаний перемычки 2, несущий стержень 5, установленный в корпусе 1 параллельно перемычке 2, захват б, выполненный эа одно целое с корпусом 1 в ниде двух консолей 7 и 8 и прижимного винта 9, установленного в одной из консолей с воэможностью упругого закрепления образца 10 контролируемого материала.

В несущем стержне 5 показан пропил 11, глубина которого определяет чувствительность устройства.

Устройство работает следующим образом.

Образец 10 материала крепится винтом 9 в захвате б без внесения пластических деформаций и устанавливается в термостате на отожженой плите (не показаны).

С помощью возбудителя 3 перемычку 2 приводят в состояние изгибных колебаний на одной иэ собственных частот. Колебания перемычки принимают приемником 4 и по его сигналу судят . о периоде (частоте) собственных колебаний перемычки, Указанные измерения проводят при нескольких значениях температуры на образце материала с известными свойствами (на эталонном образце) и на исследуемом образце материала.

Модуль упругости Е исследуемого образца материала определяют по формуле

Кэ

Е=Е э где Š— модуль упругости эталонного образца;

К и К - тангенс угла наклона зависимости периода собственных колебаний перемычки 2 устройства соответственно для исследуемого и эталонного образцов материала.

Элементы устройства (эталонный и

5 исследуемый образць|) подвергают стабилизирующему отжигу для полного снятия неупругих внутренних напряжений, что упорядочивает структуру материалов и позволяет уменьшить погрешность измерения модуля упругости.

Определение параметров режима стабилизирующего отжига для снятия неупругих внутренних напряжений произнодится следующим образом.

Берут несколько образцов из исследуемого материала и измеряют соответствующие им частоты собственных колебаний. Термообрабатывают их при постоянных параметрах режима (ско20 рость нагрева и охлаждения и время выдержки) и одном переменном — температуре нагрева, Повторно измеряют частоты собственных колебаний каждого образца. Вычисляют приращение частоты каждой заготовки и строят .зависимость приращения частоты от переменного параметра режима — температуры нагрева. Максимальное приращение частоты при минимальной температуре

ЗО определяет искомый режим термообработки. При этом необходимо также ог раничить скорость охлаждения образцов, которая подбирается опытным путем. так, чтобы исключить образование новых внутренних напряжений.

Пример. Определяли модуль упругости кварца параллельно оси Z

Исхсдные данные: эталон †.стабилизированный образец с известными кристаллографическими осями координат и

Ф 2 модулем упругости Е = 0,77"10 .кгс/мм перл.ендикулярно оси Е. С помощью предлагаемого устройства получено

К = 0,25 H K„ = 0,32. Искомое значение модуля упругости образца параллель, но о си Z со гла сно приведенной формулы равно

Е =- 0, 7 ° 10

О 32

0,25

О, 99 10 кгс/мм

Использование изобретения обеспе— чинает расширение функциональных возможностей, так как позволяет определять модуль упругости образцов материала вдоль различных направлений

Составитель Г.Максимочкин

Техред Л.Олейник

Редактор А.Гулько

Корректор А.Ференц

Заказ 2560/50

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-.полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 1 и в элементах конструкций без их разрушения.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для определения модуля упругости материалов, содержащее кольцеобразный корпус, расположенную внутри корпуса перемычку, выполненную за одно целое с корпусом, и установленные в корпусе возбудитель и

231457

4 приемник колебаний перемычки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено несущим стержнем, установленным в корпусе параллельно перемычке, захватом, вьг полненным за одно целое с корпусом . Ъ в вц. е двух консолей и.прижимного винта, установленного в одной из консолей с воз10 можностью упругого закрепления образца контролируемого материала .