RU2029285C1 - Способ исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях - Google Patents
Способ исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2029285C1 RU2029285C1 SU4924894A RU2029285C1 RU 2029285 C1 RU2029285 C1 RU 2029285C1 SU 4924894 A SU4924894 A SU 4924894A RU 2029285 C1 RU2029285 C1 RU 2029285C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rods
- sample
- damping properties
- parameters
- oscillations
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к исследованиям вибропоглощающих свойств конструкционных материалов и может быть использовано при определении демпфирующих свойств разных твердых материалов. Цель изобретения - сокращение времени, уменьшение трудоемкости и повышение точности исследования. Это достигается тем, что в способе исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях, заключающемся в том, что призматический образец с утолщениями на его концах консольно закрепляют в массивной плите, к свободному концу образца прикрепляют инерционный груз, возбуждают в образце резонансные колебания, измеряют параметры колебаний, по которым судят о демпфирующих свойствах материала образца, используют инерционный груз, выполненный в виде двух стержней из магнитотвердого материала в качестве возбудителя и в качестве измерителя используют две индуктивные катушки, установленные оппозитно друг другу так, что их оси совпадают с направлением векторов намагниченности стержней, и взаимодействующие со стержнями. 2 ил.
Description
Изобретение относится к исследованиям вибропоглощающих свойств конструкционных материалов, а именно к способам измерения демпфирующих свойств.
Известен способ измерения демпфирующих свойств материалов, в котором для возбуждения и регистрации изгибных колебаний на конце образца прикрепляют магнитные якорные пластины, притягивающиеся поляризующим полем, создаваемым электромагнитной катушкой с сердечником [1].
Недостатком этого способа является недостаточная точность измерения из-за аппаратурных потерь, возникающих в возбудителе и приемнике в результате гистерезиса и вихревых токов в якорных пластинах и полюсах магнитов-сердечников.
Известен также способ исследования демпфирующих свойств конструкционных материалов при поперечных колебаниях, в котором призматический образец утолщенным концом крепится консольно в массивной стальной плите, подвешенной на тонких стальных струнах для уменьшения потерь энергии в фундамент. Поперечные колебания образца возбуждаются с помощью электромагнита, питающегося от мощного усилительного устройства. Задающий сигнал обеспечивается звуковым генератором Г3-34 через реле, катушка которого питается через контактное устройство шлейфового осциллографа. Таким образом создаются поперечные колебания требуемой амплитуды и формы, а с помощью реле и контактов осциллографа возбуждение срывается и образец совершает свободные затухающие колебания. Колебания записываются бесконтактным теневым способом с использованием фотооптического датчика, переменный электрический сигнал с которого усиливается и попадает на гальванометр шлейфового осциллографа, где фиксируется на кинопленке в виде виброграммы затухающих колебаний образца. Обработка виброграмм дает значение логарифмического декремента колебаний [2].
Недостатком приведенного устройства является низкая производительность труда, обусловленная длительностью процесса регистрации колебаний и обработки данных, включающего запись виброграмм на кинопленку, ее фотообработку, сушку, обработку результатов измерений, которая не исключает возможной субъективной ошибки.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях с использованием образца, представляющего собой брус равного сопротивления изгибу, имеющий две расположенные под углом одна к другой боковые стенки с одинаковыми и постоянными сечениями, которые образованы сквозным вырезом в виде равнобедренной трапеции в плоскости, перпендикулярной к плоскости колебаний, при этом геометрические параметры груза и угол между боковыми стенками выбирают из условия пересечения средних линий продольных центральных сечений этих стенок в центре тяжести груза. Образец одним концом консольно закрепляют в массивной плите, к свободному концу прикрепляют инерционный груз, возбуждают в образце поперечные колебания, регистрируют параметры этих колебаний, записывая виброграммы на фотобумагу и по этим параметрам судят о демпфирующих свойствах материала образца [3].
Указанный способ содержит недостатки предыдущего способа, кроме того имеет недостаток, заключающийся в технологической сложности изготовления образца.
Целью изобретения является сокращение времени, уменьшение трудоемкости и повышение точности исследования.
Это достигается тем, что испытуемый образец призматической формы консольно закрепляют в массивной опоре, к свободному концу прикрепляют инерционный груз в виде двух стержней из магнитотвердого материала SmCo5 с высокой остаточной индукцией. Инерционный груз является возбудителем резонансных колебаний образца. В качестве измерителя используют две индуктивные катушки, установленные оппозитно друг другу. Оси катушек совпадают с направлением вектора намагниченности стержней и в процессе исследования взаимодействуют со стержнями. Они несут информацию о параметрах свободно затухающих колебаниях образца.
Такой способ определения демпфирующих свойств материала позволяет исключить регистрацию виброграмм на кинопленке или фотобумаге и субъективные ошибки при обработке последних.
Способ иллюстрируется на фиг.1 и 2.
Способ осуществляется следующим образом. К образцу (фиг.1), представляющему собой сплошной брус 2 прямоугольного поперечного сечения с утолщениями на концах, прикрепляют инерционный груз в виде двух стержней 3 из магнитного сплава SmCo5. Образец консольно крепят в массивной медной опоре.
Структурная схема установки для изучения демпфирующих свойств материалов приведена на фиг.2. Установка содержит генератор 4 сигналов низкочастотный, катушки 5 и 6 измерения, осциллограф 7, низкочастотный усилитель 8, пороговый дискриминатор 9 и счетчик 10 импульсов.
Возбуждение поперечных колебаний образца 2 осуществляется электромагнитным способом, при помощи двух стержней из сплава SmCo5, укрепленных на конце образца и являющихся инерционным грузом 3. Измерительные катушки 5, 6 устанавливаются оппозитно друг другу, а их оси совпадают с направлением векторов намагниченности стержней. Резонанс колебаний фиксируется осциллографом 7 по максимуму напряжения, наводимого в катушках 5 и 6. Сигнал усиливается и поступает на вход порогового дискриминатора 9, а затем - на счетчик 10 импульсов.
Для точного определения резонансной частоты используется частотомер, входящий в состав генератора 4. С помощью порогового дискриминатора задаются амплитуды начала А1 и конца А2 свободных затухающих колебаний. Счетчиком фиксируется количество колебаний, совершенных образцом при изменении амплитуды от А1 до А2. После соответствующей обработки результатов измерения получают значения логарифмического декремента колебаний Q-1 (или внутреннего трения) в функции амплитуды циклического деформирования материала, либо температуры или какого другого воздействия. Математическая обработка результатов исследования и построение графиков зависимостей параметров демпфирования от параметров воздействия осуществляется с помощью ЭВМ.
Преимуществом предлагаемого способа является возможность исследования демпфирующих свойств как магнитных, так и немагнитных материалов, упрощение метода регистрации и сокращение времени определения искомых величин, возможность полной автоматизации процесса исследования. Использование сердечников из магнитотвердого материала SmCo5 с высокой индукцией позволяет уменьшить силу тока и габариты возбуждающих катушек (что имеет большое значение для исследования материалов в условиях криогенных температур 4,2-77 К, когда тепловыделение в катушках приводит к трудностям в стабилизации температуры образца, большому расходу дорогостоящих хладагентов - жидких гелия, водорода или азота), а также получить достаточно мощный сигнал в измерительных катушках, который можно регистрировать без предварительного усиления и на который практически не влияют наводки.
Claims (1)
- СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЯХ, заключающийся в том, что призматический образец с утолщениями на его концах консольно закрепляют в массивной плите, к свободному концу образца прикрепляют инерционный груз, возбуждают в образце резонансные колебания, измеряют параметры этих колебаний, по которым судят о демпфирующих свойствах материала образца, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени, уменьшения трудоемкости и повышения точности исследования, используют инерционный груз, выполненный в виде двух стержней из магнитотвердого материала, в качестве возбудителя и измерителя используют две индуктивные катушки, установленные оппозитно одна другой так, что их оси совпадают с направлениями векторов намагниченности стержней, и взаимодействующие со стержнями.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4924894 RU2029285C1 (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Способ исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4924894 RU2029285C1 (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Способ исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2029285C1 true RU2029285C1 (ru) | 1995-02-20 |
Family
ID=21568286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4924894 RU2029285C1 (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Способ исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2029285C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775513C1 (ru) * | 2018-12-21 | 2022-07-04 | Тмд Фрикшн Сервисиз Гмбх | Устройство и способ для определения механических свойств опытного образца |
-
1991
- 1991-04-03 RU SU4924894 patent/RU2029285C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Нови А. и Берри Б. Релаксационные явления в кристаллах. М.: Атомиздат, 1975, с.435-437. * |
2. Писаренко Г.С., Яковлев А.П. и Матвеев В.В. Вибропоглощающие свойства констркционных материалов, Киев: Наукова думка, 1971, с.98-113. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 654882, кл. G 01N 11/16, 1979. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775513C1 (ru) * | 2018-12-21 | 2022-07-04 | Тмд Фрикшн Сервисиз Гмбх | Устройство и способ для определения механических свойств опытного образца |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Adams et al. | Measurement of the flexural damping capacity and dynamic Young's modulus of metals and reinforced plastics | |
Ogi | Field dependence of coupling efficiency between electromagnetic field and ultrasonic bulk waves | |
Flanders | An alternating‐gradient magnetometer | |
US8356519B2 (en) | Non-contact type transducer for rod member having multi-loop coil | |
JPH01152348A (ja) | 核磁気共鳴検知装置およびその方法 | |
US4286216A (en) | Ferromagnetic resonance probe and method for flaw testing in metals | |
US4048847A (en) | Nondestructive detection of stress | |
JPH0772229A (ja) | 磁気力顕微鏡 | |
JP2001141701A (ja) | 保磁力の測定方法 | |
JPH04346087A (ja) | 磁気特性測定装置 | |
RU2029285C1 (ru) | Способ исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях | |
GB2202630A (en) | Stress measurement in a body by detecting magneto-acoustic emission | |
US10641714B2 (en) | Wafer inspection apparatus | |
JP2017134013A (ja) | 複合共振法による非接触応力測定方法及びその測定装置 | |
US3706026A (en) | Apparatus for determining resonant frequencies of a specimen of magnetostrictive material | |
Ong et al. | Magnetically soft higher order harmonic stress and temperature sensors | |
JP4106595B2 (ja) | 実効磁界分布の測定方法、磁性体定数の測定方法及び磁性体の残留歪みの測定方法 | |
US3431489A (en) | Null coil pendulum magnetometer with means for establishing an alternating magnetic flux gradient through the null coil | |
SU1113732A1 (ru) | Электромагнито-акустический способ контрол качества изделий из ферромагнитных материалов | |
RU2143705C1 (ru) | Устройство для измерения температурного коэффициента частоты | |
RU2781466C1 (ru) | Установка для испытания образцов на усталость | |
Shin et al. | Vibrating sample magnetometer using a multilayer piezoelectric actuator | |
SU272430A1 (ru) | Способ определения магнитной проницаемости ферромагнитных тел | |
SU111331A1 (ru) | Датчик магнитной анизотропии | |
RU2632996C1 (ru) | Способ измерения характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов |