Способ определения динамического модуля упругости материалов

 

Изобретение относится к акустическим исследованиям материалов, а именно к способам определения динамического модуля упругости. Цель изобретения - повышение точности за счет использования ступенчатой нагрузки. Способ реализуют следующим образом. В процессе вдавливания наконечника акустического стержневого резонатора регистрируют глубину вдавливания и изменение резонансной частоты. Полученная зависимость ΔF(H) аппроксимируется прямой, а модуль упругости определяется по формуле E = N TG Α, где α - угол наклона прямой, N - коэффициент, полученный при градуировке. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (В (51)5 0 01 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К А 8TOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4385446/25-28 (22) 29.02.88 (+6) 07, 06.90, Бюл. Ф 21 (71) Московский инженерно-физический институт (72) А,Н,Быков (53) 620.178.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1111065, кл. G 01 N 3/42, 1983, Быков А.Н., Грязев А.П, Об определении вяэкоупругих свойств полимеров акустическим методом. — M.:

Энергоиздат, 1981, вып,9, с. 32-37, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО МОДУЛЯ УЛРУГОСТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к акусти"

Изобретение относится к акустическим исследованиям материалов, в частности к способам определения динамического модуля упругости, и может быть использован для контроля фиэикомеханических свойств материалов при вдавливании стержневого резонатора, Цель изобретения — повышение точности за счет использования ступенчато возрастающей нагрузки.

На фиг, 1 показан график зависимости изменения резонансной частоты от глубины вдавливания наконечника; на фиг.2 — схема устройства, реализукщего способ.

Устройство содержит стержень I с твердым наконечником 2, укрепленный в основании 3. К стержню прикреплены возбуждающий 4 и приемный 5 преобразователи, соединенные с генератором 6 .синусоидальных колебаний и ре2 ческим исследованиям материалов, именно к способам определения динамического модуля упругости. Цель изобретения — повышение точности за счет использования ступенчатой нагрузки. Способ реализуют следукицим образом, В процессе вдавливания наконечника акустического стержневого резонатора регистрируют глубину вдавливания и изменение резонансной частоты, Полученная зависимость 6 f. (h) аппроксимируется прямой, а модуль упругости определяется по формуле.

E = n tgQ где Ф вЂ” угол наклона прямой, n — коэффициент, полученный при градуировке. 2 ил, .! гистрирующим прибором 7 соответственно, К генератору 6 подключен частотомер 8. Исследуемый образец 9 установлен на предметном столике 10 имеющем воэможность возвратно-поступательного движения эа счет пары винт 1! — гайка !2, На образце 9 установлен индуктивный датчик 13 деформации, укрепленный на основании 3 и соединенный с измерителем 14 деформации, Способ определения динамического модуля упругости осуществляют следующим образом.

В стержне 1 с твердым наконечником

2 возбуждают резонансные колебания с помощью преобразователя 4, Высокочас-. тотное напряжение на преобразователь

4 подают с генератора 6. (!астройку система в резонанс ocyv«отгляют с помощью регистрирующегo приб< р 7, n — коэффициент, полученный при градуировке измеритель ного устройства.

Е и tgK

25 где с — угол наклона прямой;

Ф08. 2

Со ставитель A. Паникленко

Редактор А,Шандор Техред М.Ходанич

Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Заказ 1442

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101! подключенного к приемному преобразователю 5. Измеряют частоту резонансных . колебаний частотомером 8, С помощью

Винтовой пары винт 1 - гайка 12 поднимают предметный столик 10 с образцом 9 и таким образом вдавливают наконечник 2 в образец 9 на определенную глубину, Глубину вдавливания измеряют датчиком 13 деформации, подключенным к,измеритепю 14 деформаии. Вновь настраивают колебательную

:систему в резонанс и измеряют новое значение резонансной частоты, Вычисляют изменение резонансной частоты

Qf. Повторяют указанные операции, увеличивая глубину вдавливания, Строят зависимость изменения резонансной частоты от глубины вдавливания f(h).

Аппроксимируют полученную зависимость 2р прямой и определяют модуль упругости материала образца по формуле

Формула и э обретения

Способ определения динамического модуля упругости материалов, заключающийся в том, что в стержне с твердым наконечником возбуждают резонансные колебания, вдавливают под нагрузкой наконечник стержня в образец исследуемого материапа, регистрируют изменение резонансной частоты и по укаэанному изменению рассчитывают модуль упругости образца, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности, вдавливание осуществляют при ступенчато возрастающей нагрузке, регистрируют на каждой ступени глубину вдавливания и изменение резонансной частоты, а модуль упругости определяют по углу наклона прямой, аппроксимирукщей зависимость изменения резонансной частоты стержня от глубины вдавливания.