Способ определения остаточной циклической долговечности пьезоматериала

 

Изобретение относится к механическим испытаниям пьезоматериалов и позволяет повысить точность и : ключить разрушения образцов во время испытаний, К партии эталонных образцов прикладьшают циклическую нагрузку с амплитудой, не превышающей ограниченный предел вьшослив ости пьезоматериала на частоте его основного резонанса, и регистрируют изменения величины внутреннего сопротивления механических потерь пьезоматериала. К контролируемому образцу пьезоматериала прикладывают циклическую на- - грузку и регистрируют изменение внутреннего сопротивления механических потерь пьезоматериала, по которому судят об остаточной долговечности контролируемого образца с учетом результатов испытаний эталонных образцов . 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (др 4 С 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У

it 3.", "i i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3986836/25-28 (22) 10.12.85 (46) 15.04.88. Бюл. Ф 14 (72) А.И.Голованенко, Г.Г.Писаренко, В.Н.Решетинский и В.К.Хаустов (53) 620.171 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1099235, кл. G 01 N 3/32, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ

ЦИКЛИЧЕСКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПЬЕЗОМАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к механическим испытаниям пьезоматериалов и позволяет повысить точность и: ис ключить разрушения образцов во время

„„SU,» 1388756 А 1 испытаний. К партии эталонных образцов прикладывают циклическую нагрузку с амплитудой, не превышающей ограниченный предел выносливости пьезоматериала на частоте его основного резонанса, и регистрируют изменения величины внутреннего сопротивления механических потерь пьезоматериала.

К контролируемому образцу пьеэоматериала прикладывают циклическую нагрузку и регистрируют изменение внутреннего сопротивления механических потерь пьезоматериала, по которому судят об остаточной долговечности контролируемого образца с учетом результатов испытаний эталонных образ« а

t0 цов. 2 ил.

1388756

Изобретение относится к механическим HcBblTBHHRH пьезоматериалов.

Целью изобретения является повышение точности и исключение разрушений об5 разцов во время испытаний.

На фиг. 1 представлена электрическая схема для измерения величины внутреннего сопротивления механических потерь в пьезоматериалах; на 10 фиг.2 — зависимость количества циклов напряжения эталонных пьезообразцов до разрушения от величины их внутреннего сопротивления механических потерь. 15

Способ осуществляют следующим образом.

К партии эталонных образцов пьезоматериала прикладывают циклическую нагрузку непревышающей ограниченный предел выносливости 6, пьезоматериала на частоте основного резонанса

f, измеряют внутреннее сопротивленйе механических потерь пьезоматериала К„„. Далее к партии эталонных об- 25 разцов пьезоматериала прикладывают циклическую нагрузку с различными амплитудами 6 ц„, превышающими предел выносливости G на частоте основного резонанса f и регистрируют коли- 30 чество циклов йагружения И „ до разрушения образцов. Для каждого значения 6 „„ строят зависимость количества циклов напряжения эталонных образцов до разрушения от величины внутренне35

r o сопротивления механических потерь

R этих образцов. Для определения остаточной циклической долговечности контролируемого образца пьезоматериалов его нагружают циклической нагруз- 40 кой с амплитудой напряжений, непревышающей ф, на частоте основного резонанса f, регистрируют внутреннее сопротивление механических потерь . К„,. Затем определяют количество цикO

45 лов до разрушения контролируемого об" раэца при интересующей амплитуде циклических напряжений по зависимости, полученной для эталонных образцов пьеэоматериала.

Величину внутреннего сопротивления механических потерь на основном резонансе образца пьезоматериала определяют по формуле где U — эффективное значение элекг .р трического напряжения на генераторе, измеряемое вольтметром V„.

Эффективное значение электрического напряжения Нр, на балластном сопротивлении R< измеряют вольтметром

V . Фазометром ц измеряют сдвиг фазы на частоте основного резонанса, вносимый контролируемым образцом пьезоматериала П в измерительную схему.

Пример. Способ апробирован на пьезокерамике ЦТБС-3. Пьезокерамические образцы в виде кольца с радиальной поляризацией размерами 5"

« 32 40 мм циклически нагружали на их резонансной частоте 30 кГц амплитудами механического напряжения до

200 10 ; 210 10 и 220-10 н/м, регистрировали копичесвто циклов Я до разрушения образцов. Предварительно для всех образцов при амплитуде механического напряжения, равной,, на частоте основного резонанса определяли внутреннее сопротивление механических потерь R„„. Ограниченный предел выносливости материала ЦТБС-3 равен 190 10 н/м . Далее строили зависимость количества циклов до разрушения от величины внутреннего сопротивления механических потерь в пьезоматериале при заданной амплитуде механического напряжения и оценивали остаточную долговечность контролируемого образца пьезоматериала.

Формула изобретения

Способ определения остаточной циклической долговечности пьезоматериала, заключающийся в том, что к эталонным образцам пьезоматериала прикладывают циклическую нагрузку с разной амплитудой, регистрируют изменения физического параметра материала в зависимости от количества циклов нагружения, к контролируемому образцу пьезоматеригла прикладывают циклическую н:-..грузку и регистрируют отклонение его физического параметра от эталонных образцов, по которому определяют его остаточную долговечность, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и исключения разрушений образцов во время испытаний, циклическую нагрузку к эталонным образцам прикладывают с амплитудой напряжений меньше величины ограниченного предела

1388756 выносливости пьезоматериала на частоте его основного резонанса, а в качестве физического параметра регистрируют величину внутреннего сопротивления механических потерь пьезоматериала.