Способ определения модуля упругости материала при повышенных температурах

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств 1материалов, а именно к способам определения модуля упругости при повышенных температурах . Целью изобретения является снижение трудоемкости. Это достигается за счет того, что на одном образце измеряют как собственную частоту изгибных колебаний, так и коэффициент температурного расширения. Коэффициент температурного расширения определяют путем измерения изменения расстояния между узлами колебаний образца. Для этого к образцу в узлах колебаний присоединяют два изогнутых под прямым углом стержня. Конец одного участка каждого стержня соединяют с образцом в двух диаметрально противоположных точках, лежащих в нейтральной плоскости образца. Вторые участки стержней размещают вне нагревательного устройства навстречу друг другу и измеряют изменение расстояния между их концами при нагреве образца. При использовании изобретения исключаются трудозатраты на изготовление специальных образцов для определения коэффициента температурного расширения на дилатометре . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ш (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<е SU (ii) (бУ 4 G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ы(.„1 . V4qI

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1--,...13

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам определения модуля упругости при повышенных температурах. Целью изобретения является снижение трудоемкости. Это дости(21) 3907243/25-28 (22) 25.04.85 .(46) 30.06.87. Бюл. И 24 (71) Андроповский авиационный технологический институт (72) Б.М.Драпкин, С.В.Лобанов и Б.В.Фокин (53) 620.178.32:539.67(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 809 16, кл . G 01 N 3/38, 1939.

Лозинский М.Г. Строение и свойства металлов и сплавов при высоких температурах. M. Металлургия, 1963, с. 211. гается за счет того, что на одном образце измеряют как собственную частоту иэгибных колебаний, так и коэффициент температурного расширения.

Коэффициент температурного расширения определяют путем измерения изменения расстояния между узлами колебаний образца. Для этого к образцу в узлах колебаний присоединяют два изогнутых под прямым углом стержня °

Конец одного участка каждого стержня соединяют с образцом в двух диаметрально противоположных точках, лежащих в нейтральной плоскости образца.

Вторые участки стержней размещают вне нагревательного устройства навстречу друг другу и измеряют изменение расстояния между их концами при нагреве образца. При использовании изобретения исключаются трудозатраты на изготовление специальных образцов для определения коэффициента температурного расширения на дилатометре. 1 з.п. A-лы, 2 ил.

20702

40

1 13

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам определения модуля упругости материалов при повышенных температурах.

Целью изобретения является снижение трудоемкости.

Сущность изобретения заключается в определении коэффициента температурного расширения непосредственно на испытуемом образце путем измерения изменения расстояния между узлами иэгибных колебаний образца. Благодаря этому исключаются трудозатраты на изготовление специальных образцов для определения коэффициента температурного расширения на дилатометре.

Определение коэффициента температурного расширения производится одновременно с измерением собственной частоты колебаний исследуемого образца, вследствие чего исключаются дополнительные затраты труда и времени на проведение дилатометрических измерений.

На фиг.1 изображена схема испытаний по предлагаемому способу; на фиг.2 — вид А на фиг. 1.

Определение модуля упругости по предлагаемому способу производится резонансным методом по собственной частоте изгибных колебаний с учетом коэффициента температурного расширения .образца. Стержневой образец 1 подвешивается на тонких нитях к возбудителю датчика колебаний (не показаны).

На образце 1 в узлах 2 его изгибных колебаний закрепляют концы одних участков двух изогнутых под прямым углом стержней 3, вторые участки которых направлены навстречу друг другу. Плоскость расположения осей стержней совпадает с плоскостью, в которой возбуждаются изгибные колебания образца 1. Последний со стержнями 3 размещают в нагревательном устройстве 5 таким образом, чтобы вторые участки 4 стержней 3 были выведены из нагревательного устройства

5. Конец участка 3 каждого из стержней соединяют с образцом в двух диаметрально противоположных точках, лежащих в нейтральной плоскости об.разца.

Определение модуля упругости по предлагаемому способу производится следующим образом.

f0

2

Образец нагревают до заданной температуры. После этого возбуждают изгибные колебания образца 1 и измеряют собственную частоту изгибных колебаний. Одновременно .с помощью микроскопа измеряют изменение расстояния между концами участков 4 стержней и по нему определяют коэффициент теплового расширения. При указанном измерении метками могут служить риски, нанесенные вблизи торцов стержней, либо сами торцы.

Пример. Определяли модуль упругости латуни в интервале температур лТ = 20-720 С. Для этого использовали цилиндрический образец диаметром d = 8 мм, длиной 1 = 200 мм.

В узлах колебаний, расположенных йа расстоянии 0,2241 от концов образца, к образцу прикрепляли зачеканкой два изогнутых стержня диаметром 1 мм.

Метками служили торцы стержней, расстояние между которыми измеряли по шкале микроскопа МПВ-1 с ценой деления 2,5 мкм. По изменению этого расстояния при нагреве образца определяли коэффициент Ы температурного рас-. ширения. По измеренной частоте f собственных изгибных колебаний и коэффициенту aL рассчитывали модуль Е упругости по формуле

Š= 1 6388 -10 (-) - — — — — - f

-9 1 2

d 1(1+ g nT ! где P — вес образца, а остальные обозначения приведены выше.

Формула изобретения

1. Способ определения модуля упругости материала при повышенных температурах, заключающийся в том, что исследуемый образец подвешивают в узлах колебаний на нитях внутри нагревательного устройства, нагревают образец, возбуждают в нем изгибные колебания, измеряют собственную частоту изгибных колебаний образца, а по ней с учетом коэффициента температурного расширения материала образца рассчитывают модуль упругости материала при температуре испытаний, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, коэффициент температурного расширения материала определяют на испытуемом образце одновременно с измерением соб3 1320702 4 ственной частоты путем измерения из- баний образца, при этом конец одного менения расстояния между узлами ко- участка каждого из стержней соединялебаний. ют с образцом в двух диаметрально

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю — противоположных точках, лежащих в шийся тем, что для измерения нейтральной плоскости образца, а втоизменения расстояния между узлами рые участки стержней размещают вне колебаний к образцу в узлах колеба- нагревательного устройства навстречу ний присоединяют два изогнутых под друг другу и измеряют изменение распрямым углом стержня, которые рас- стояния между концами вторых .участков полагают в плоскости изгибных коле- 19 . стержней.

Вид 4

SHOR Заказ 2652/46 Тираж 776

Подписное

Произв. полигр пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4