Verfahren zur Bestimmung der inneren Energieaufnahme von Werkstoffen
bei periodischer Belastung Es sind bereits Verfahren und Einrichtungen zur Messung
der inneren Energieaufnahme periodisch belasteter Körper bekannt. Der Zweck derartiger
Materialprüfungen-besteht darin, für jeden Stoff bestimmte, den Stofft charakterisierende
Zahlen festzulegen, deren Kenntnis die Vorausberechnung des Verhaltens periodisch
beanspruchter Konstruktionsteile bzw. die Auswahl besonders geeigneter Stoffe für
eine gegebene Konstruktionsaufgabe gestattet.Procedure for determining the internal energy absorption of materials
with periodic loading There are already procedures and devices for measurement
the internal energy absorption of periodically stressed bodies known. The purpose of such
Material testing consists in defining specific characteristics for each substance
Establish numbers whose knowledge periodically predicts behavior
stressed construction parts or the selection of particularly suitable materials for
a given design task.
Die Eigenschwingungsfrequenzen der Konstruktionsteile im praktischen
Betrieb werden nun im allgemeinen nicht mit der Schwingungszahl, also mit der sekundlichen
Belastungszahl übereinstimmen, bei welcher der betreffende Stoff untersucht wurde.
Da die Energieaufnahme der Stoffe einen von der Frequenz abhängigen Verlauf zeigt
und mit steigender Frequenz stark zunimmt und außerdem für die verschiedenen Stoffe
ein verschiedenes Verhalten zeigt, so ist man genötigt, die Energieaufnahme der
Stoffe bei mehreren Frequenzen zu messen.The natural oscillation frequencies of the structural parts in practice
Operation are now generally not with the number of vibrations, so with the second
The exposure number at which the substance in question was examined.
Since the energy absorption of the substances shows a course that depends on the frequency
and increases sharply with increasing frequency and also for the various substances
shows a different behavior, so one is forced to reduce the energy consumption of the
Measure substances at multiple frequencies.
Derartige Messungen sind jedoch sehr zeitraubend und bedürfen einer
umfangreichen Apparatur zur Durchführung, während es sich z. B. für die laufenden
Untersuchungen von Materialien darum handelt, möglichst schnell und möglichst einfach
eine umfassende Charakteristik der zu untersuchenden Stoffe festzustellen.However, such measurements are very time consuming and require one
extensive apparatus to carry out, while it is z. B. for the current
Investigations of materials is about it, as quickly and as easily as possible
determine a comprehensive characteristic of the substances to be examined.
Um daher aus möglichst wenigen Messungen das Verhalten eines Stoffes
bei beliebigen Frequenzen zu ermitteln, kann man folgendermaßen verfahren. Man ermittelt
die Reibungs- R und Spannungsverluste S eines Stoffes bei wenigstens zwei Frequenzen
und berechnet hieraus die Verluste pro Schwingungszyklus
Diese so erhaltenen Werte
und die Frequenzen n werden gemäß der Abbildung in ein Koordinatensystem eingetragen
und ergeben wenigstens annähernd eine Gerade 1-z. .Der Schnittpunkt dieser Geraden
mit der Ordinatenachse ergibt den Punkt 3 und in der Strecke o-3 ist der Betrag
der Spannungsverluste pro Schwingung gefunden und damit eine eingehende Charakterisierung
der Stoffe gegeben. Durch Anstellung von nur zwei Messungen kann also das Verhalten
des Stoffes bei beliebigen Frequenzen berechnet werden.In order to determine the behavior of a substance at any frequency from as few measurements as possible, one can proceed as follows. The friction R and tension losses S of a substance are determined at at least two frequencies and the losses per oscillation cycle are calculated from this These values obtained in this way and the frequencies n are entered in a coordinate system as shown in the figure and result in at least approximately a straight line 1-z. The point of intersection of this straight line with the ordinate axis results in point 3 and the amount of stress losses per oscillation is found in the segment o-3 and thus a detailed characterization of the substances is given. By making only two measurements, the behavior of the substance can be calculated at any frequency.
Für die Wahl der beiden Meßfrequenzen sind mehrere Gesichtspunkte
maßgebend. Sie werden am besten so gewählt, daß sie möglichst die in der Praxis
vorkommenden Schwingungsfrequenzen einschließen. Ferner sind sie unter Berücksichtigung
einer möglichst einfachen experimentellen Gesamtanordnung der Prüfeinrichtung zu
wählen. Bei elektrischem Antrieb der Prüfmaschinen ist es nun möglich, mit der meist
zur Verfügung stehenden Wechselstromquelle mechanische Schwingungen zu erzeugen,
die sowohl der einfachen als auch der doppelten elektrischen Frequenz entsprechen.
Ebenso ist es häufig möglich, durch einfache Polumschaltung oder ähnliche Einrichtungen
die Prüffrequenz etwa auf ein Vielfaches zu erhöhen. Es wird daher zwecks möglichster
Vereinfachung der Versuchseinrichtung erfindungsgemäß vorgeschlagen, Prüfungsfrequenzen
zu wählen, die sich annähernd um ein Vielfaches unterscheiden. Bei unmittelbarem
Anschluß der Prüfeinrichtung an ein normales 5operiodisches Wechselstromnetz ergeben
sich dann die Prüffrequenzen 5o und roo.There are several considerations for the choice of the two measurement frequencies
authoritative. They are best chosen so that they are as practical as possible
Include occurring vibration frequencies. They are also under consideration
the simplest possible experimental overall arrangement of the test facility
Select. With electric drive of the testing machines it is now possible, mostly with
the available alternating current source to generate mechanical vibrations,
which correspond to both single and double electrical frequencies.
It is also often possible by simple pole changing or similar devices
to increase the test frequency to a multiple. It is therefore in order to be as possible
Simplification of the test device proposed according to the invention, test frequencies
to choose, which differ approximately many times. With immediate
Connection of the test device to a normal 5operiodic alternating current network
the test frequencies 5o and roo.