Способ определения динамического модуля упругости и угла механических потерь

 

Способ определения динамического модуля упругости и угла механических потерь относится к области исследования физических свойств материалов и может быть использовано для неразрушающего контроля материалов. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения влияния на измерения паразитных вибраций опоры. Существо способа заключается в том, что образец торцовой поверхностью присоединяют к массе, подвешенной на нити к массивной опоре, а гармонические воздействия осуществляют перпендикулярно силе тяжести массы, что позволяет избавиться от паразитного влияния колебаний массивной опоры на результаты измерений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„154. А1 (51) 5 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4428293/25-28 (22) 23,05.88 (46) 07.03.90. Бюл. ¹ 9 (» ) Институт прикладной физики

АН СССР (72) Л,А.Розенблюм, В.А.Антонец, Е,М,Тиманин и Е.I0.Овчинников (53) 620,179.16(088,8) (56) Малкин А.Я., Аскадский А.А., Коврига В.В. Методы измерения механических свойств полимеров. М.: Химия, 1978, с. 112-113, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО

МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И УГЛА МЕХАНИЧЕСКИХ

ПОТЕРЬ (57) Способ определения динамического

Изобретение относится к области исследования физических свойств материалов, а,,именно к измерительной технике, и может быть использовано для неразрушающего контроля материалов, Цель изобретения — повышение точности за счет исключения влияния на измерения паразитных вибраций опоры.

На чертеже представлено устройство, реализующее способ определения динамического модуля упругости и угла механических потерь.

Устройство содержит возбудитель 1, гармонических колебаний, выполненный в виде вибростенда, подключенного к выходу. широкополосного генерато.ра 2 синусоидальных колебаний через усилитель 3 мощности. Образец 4 через датчик 5 колебаний торцовой по2 модуля упругости и угла механических потерь относится к облаати исследования физических свойств материалов и может быть использован для нераэрушающего контроля материалов, Целью .изобретения является повышение точ ности за счет исключения влияния на измерения паразитных вибраций опоры, Существо способа заключается в том, что образец торцовой поверхностью присоединяют к массе, подвешенной на нити к массивной опоре, а гармонические воздействия осуществляют перпендикулярно силе тяжести массы, что позволяет избавиться от паразитного влияния колебаний массивной опоры на ре- а е зультаты измерений. 1 ил. верхности образца 4 жестко соединен с вибростендом 1, а через датчик 6 колебаний торцовой поверхности образца 4 — с грузом 7 массой M подве- фЬ шенным на нити 8 длиной L к массивной опоре 9. Выход датчика 5 через предварительный усилитель 10 подклю- ф чен к входу генератора 2, к первому входу измерителя ll разности фаэ и к входу первого регистратора 12. амплитуды колебаний торцовой поверхности образца. Выход датчика 6 через второй предварительный усилитель 13 подключен Ф к второму входу измерителя 11 и к йь входу второго регистратора 14 амплитуды колебаний торцовой поверхности образца.

Способ определения динамического модуля упругости и угла механических

45

3 15487

f потерь осуществляется следующим образом

Образец массы m соединяют с вибро стендом 1 и массивной опорой 9 путем жесткого крепления одной.его торцовой поверхности к вибростенду 1 а другой — к грузу 7, подвешенному на нити

8 к массивной опоре 9. Массу груза 7

,выбирают иэ условия М) 9ш, Для того, чтобы движение груза не зависело от вибрации опоры 9, длину нити 8 выбирают из условия

4Г f

I5 где g — .ускорение свободного падения, f — резонансная частота сосредоМ точенного колебательного кон- 1О тура, образованного испытуемым образцом 4 и грузом 7, С помощью генератора 2, усилителя 3 и вибростенда 1 на образец 4 осуществляют, гармоническое воздействие 5 с частотой f лежащей в интервале

f (f (— — f что обеспечивает

% 3 m квазистатичность испытаний, при этом исключается влияние паразитных вибра- 3р ций опоры 9 на движение образца, С помощью акселерометров 5 и б и вольтметров 12 и 14 измеряют отношение По П1 амплитуд U q Ug колеба ний торцовой поверхности образца 4, закрепленной на вибростенде 1 и грузе 7 соответственно, а с помощью измерителя разности фаз 11 — сдвиг о(фаз между колебаниями торцовых поверх— ностей образца 4. Затем по Формулам 40

4 fi f Mh Ug /Uo

sin о(Р = arctg— ц !

co s с - -

Пь определяют динамический модуль (К) упругости и угол d механических потерь исследуемого материала на данной частоте f генератора 1 в полосе, удовлетворяющей соотношению

Изменяя частоту f и производя аналогичные измерения для каждого значе- ния частоты f гармонического воздействия на образец, можно получить зависимость динамического модуля упругости и угла механических потерь от частоты f, При этом исключено влияние паразитных вибраций опоры на полученные зависимости.

Формула изобретения

Способ определения динамического модуля упругости и угла механических ® потерь, заключающийся в том, что образец жестко соединяют первым торцом с возбудителем гармонических колебаний, воздействуют на него гармоническими колебаниями, измеряют расстояние между торцовыми поверхностями образца, площадь торцовых поверхностей, амплитуды их колебаний и сдвиг фаз между ними, по которым определяют искомые параметры, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения точности эа счет исключения влияния на измерения паразитных вибраций опоры, к опоре подвешивают на нити длиной Ь груз массы М, к которому,присоединяют вторым торцом образец, гармоничес" кое воздействие.,осуществляют перпендикулярно направлению силы тяжести груза, а массу груза, длину нити и частоту f гармонического воздействия выбирают из соотношений где h—U»u„расстояние между торцовыми поверхностями образца > площадь сечения образца, пер- 50 пендикулярного направлению гармонического воздействия на образец амплитуды колебаний торцовой поверхности образца, закрепленной на возбудителе и грузе соответственно; сдвиг фаз между колебаниями торцовых поверхностей образца, +"- 3

ГМ

m. где m — масса образца; — ускорение силы тяжести

Š— резонансная частота сосредоточенного колебательного контура, образованного об" раэцом и грузом, 1548750

Составитель В,Евстратов

Редактор В,Данко. Техред М.Ходанич Корректор М,Пожо

Тираж 504

Заказ 140

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101