RU2327135C1 - Method of material damping properties investigation - Google Patents
Method of material damping properties investigation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327135C1 RU2327135C1 RU2006146773/28A RU2006146773A RU2327135C1 RU 2327135 C1 RU2327135 C1 RU 2327135C1 RU 2006146773/28 A RU2006146773/28 A RU 2006146773/28A RU 2006146773 A RU2006146773 A RU 2006146773A RU 2327135 C1 RU2327135 C1 RU 2327135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- forces
- loads
- inertial
- damping properties
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике испытания материалов и конструкций, а именно - к способам исследования демпфирующих свойств конструкционных материалов.The invention relates to techniques for testing materials and structures, and in particular to methods for studying the damping properties of structural materials.
Известен способ исследования демпфирующих свойств материалов, заключающийся в том, что образец в виде призматического стержня консольно закрепляют в подвешенной на тонких струнах массивной плите, к свободному концу образца прикрепляют инерционный груз, возбуждают в образце поперечные резонансные колебания, регистрируют параметры этих колебаний и по этом параметрам судят о демпфирующих свойствах материала образца [1].A known method for studying the damping properties of materials is that a sample in the form of a prismatic rod is cantilevered in a massive plate suspended on thin strings, an inertial load is attached to the free end of the sample, transverse resonance vibrations are excited in the sample, and parameters of these vibrations are recorded and, according to these parameters, judge the damping properties of the sample material [1].
Недостатком известного способа является низкая точность, обусловленная неоднородным напряженным состоянием по длине и толщине образца, вследствие чего показатели, характеризующие рассеяние энергии при колебаниях, представляют интегральную характеристику образца.The disadvantage of this method is the low accuracy due to an inhomogeneous stress state along the length and thickness of the sample, as a result of which the indicators characterizing the energy dissipation during oscillations represent the integral characteristic of the sample.
Наиболее близким техническим решением является способ исследования демпфирующих свойств материалов, заключающийся в том, что к торцам образца, выполненного в виде призматической балки, прикрепляют инерционные грузы и подвешивают их на тонких струнах, прикладывая силы в виде периодически изменяющихся изгибных моментов, и возбуждают периодические движения грузов, регистрируют силы и перемещения грузов, по которым судят о демпфирующих свойствах материала образца [2].The closest technical solution is a method for studying the damping properties of materials, which consists in the fact that inertial weights are attached to the ends of the sample made in the form of a prismatic beam and suspended on thin strings, applying forces in the form of periodically changing bending moments, and excite periodic movements of goods , register the forces and movements of goods, which judge the damping properties of the material of the sample [2].
Недостатком известного способа является низкая точность, обусловленная неоднородным напряженным состоянием по толщине образца, вследствие чего в различных по толщине точках образца рассеивается неодинаковое количество энергии за период колебаний и результаты испытаний представляют интегральную характеристику образца.The disadvantage of this method is the low accuracy due to an inhomogeneous stress state over the thickness of the sample, as a result of which uneven amounts of energy are dissipated at different points in the thickness of the sample over the oscillation period and the test results represent the integral characteristic of the sample.
Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения одинаковых амплитудных значений деформации по объему образца.The purpose of the invention is to increase accuracy by ensuring the same amplitude values of deformation in the volume of the sample.
Указанная цель достигается тем, что в отличие от известного способа исследования демпфирующих свойств материалов, заключающегося в том, что к торцам образца прикрепляют инерционные грузы, подвешивая их на тонких струнах, прикладывают к ним силы и сообщают грузам движение, после чего регистрируют силы и перемещения грузов, в заявляемом способе образец выполнен в виде тонкостенного цилиндра, а масса инерционных грузов симметрично распределена относительно оси образца массой. В плоскости, проходящей через ось образца, к инерционным грузам прикладывают пары равных сил противоположного направления и равномерно вращают их до получения установившегося движения, после чего измеряют величину приложенных сил и перемещение грузов и по ним судят о величине демпфирующей способности материала.This goal is achieved by the fact that, in contrast to the known method of studying the damping properties of materials, which consists in the fact that inertial weights are attached to the ends of the sample, hanging them on thin strings, they apply forces to them and inform the loads of the movement, after which the forces and movements of the loads are recorded , in the claimed method, the sample is made in the form of a thin-walled cylinder, and the mass of inertial loads is symmetrically distributed relative to the axis of the sample by the mass. In a plane passing through the axis of the sample, pairs of equal forces of the opposite direction are applied to inertial loads and rotate them uniformly until a steady motion is obtained, after which the magnitude of the applied forces and the movement of the loads are measured and the value of the damping ability of the material is judged from them.
В прототипе, аналогах, а также в других известных решениях поставленной задачи (см. обзоры, приведенные в книгах Г.С.Писаренко, А.П.Яковлев, В.В.Матвеев. Вибропоглощающие свойств конструкционных материалов. - Киев: Наук. думка. 1971. - 376 с. и В.В.Матвеев. Демпфирование колебаний демпфируемых тел. Киев: Наук. думка. 1985. - 264 с.) указанные признаки не обнаружены, это соответственно позволяет предполагать, что решение обладает новизной и существенными отличиями.In the prototype, analogues, as well as in other well-known solutions to the problem (see the reviews given in the books of G.S. Pisarenko, A.P. Yakovlev, V.V. Matveev. Vibration-absorbing properties of structural materials. - Kiev: Science. Dumka 1971. - 376 pp. And VV Matveev, Damping oscillations of the damped bodies, Kiev: Science Dumka. 1985. - 264 p.) These signs were not found, this suggests that the solution has novelty and significant differences.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
К торцам образца, выполненного в виде тонкостенного цилиндра, прикрепляют инерционные грузы с симметрично распределенной относительно оси образца массой путем подвешивания их на тонких струнах. К инерционным грузам прикладывают пары равных сил противоположного направления и равномерно вращают грузы вокруг оси образца в одном направлении до получения установившегося движения. Затем измеряют величину приложенных сил и перемещения грузов и по ним судят о величине демпфирующей способности материала.Inertial loads with mass symmetrically distributed about the axis of the sample are attached to the ends of a sample made in the form of a thin-walled cylinder by hanging them on thin strings. A pair of equal forces of the opposite direction is applied to inertial loads and the loads are evenly rotated around the axis of the sample in one direction until steady motion is obtained. Then, the magnitude of the applied forces and the movement of goods are measured and the value of the damping ability of the material is judged by them.
Пример осуществления способа:An example implementation of the method:
К торцам образца 1 (фиг.1) в виде тонкостенного цилиндра прикрепляют инерционные грузы 2 и подвешивают их на тонких струнах 3. К инерционным грузам прикладывают пары равных сил, образующих изгибные моменты противоположного направления, например, с помощью следующей системы магнитов 4, установленных на кронштейнах 5, вращающихся на цилиндрических шарнирах 6 (фиг.2). Приложенные пары сил равномерно вращают вокруг оси образца в одном направлении до получения установившегося движения инерционных грузов. Декремент колебаний определяют по известным зависимостям как отношение энергии, рассеянной за период движения инерционных грузов, к потенциальной энергии деформации образца (см., например, Писаренко Г.С, Яковлев А.П., Матвеев В.В. Вибропоглащающие свойства конструкционных материалов. - Киев: Наук. думка. 1971. с.12). При этом рассеянную энергию определяют как работу изгибных моментов на угловых перемещениях инерционных грузов, а потенциальную энергию деформации образца определяют по известной зависимости (см. например, Писаренко Г.С.и др. Сопротивление материалов. - Киев: Вища школа, 1986. - с.676) с использованием величины деформации образца.Inertial weights 2 are attached to the ends of sample 1 (Fig. 1) in the form of a thin-walled cylinder and suspended on
В процессе движения инерционных грузов материал во всех точках образца последовательно испытывает циклические деформации растяжения и сжатия с одинаковой амплитудой деформации, что обеспечивает одинаковое во всех точках рассеяние энергии в материале образца за период движения инерционных грузов.During the movement of inertial loads, the material at all points of the sample successively experiences cyclic tensile and compression strains with the same strain amplitude, which ensures the same energy dissipation at all points in the sample material during the period of movement of inertial loads.
Применение предлагаемого способа позволит повысить точность результатов испытаний материалов при исследовании их демпфирующих свойств.The application of the proposed method will improve the accuracy of the test results of materials in the study of their damping properties.
Предлагаемый способ может быть реализован в любой лаборатории, занимающейся вопросами исследования механический свойств материалов.The proposed method can be implemented in any laboratory involved in the study of the mechanical properties of materials.
Источники информацииInformation sources
1. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Вибропоглощающие свойства конструкционных материалов. - Киев: Наукова думка, 1971, с.104-105.1. Pisarenko G.S., Yakovlev A.P., Matveev V.V. Vibration-absorbing properties of structural materials. - Kiev: Naukova Dumka, 1971, p.104-105.
2. Яковлев А.П., Матвеев В.В. К методике экспериментального изучения демпфирующих свойств материалов при изгибных колебаниях. Рассеяние энергии при колебаниях механических систем. - Киев: Наукова думка, 1974. с.135-139 (прототип).2. Yakovlev A.P., Matveev V.V. To the technique of experimental study of the damping properties of materials under bending vibrations. Energy dissipation during vibrations of mechanical systems. - Kiev: Naukova Dumka, 1974. p.135-139 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006146773/28A RU2327135C1 (en) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Method of material damping properties investigation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006146773/28A RU2327135C1 (en) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Method of material damping properties investigation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2327135C1 true RU2327135C1 (en) | 2008-06-20 |
Family
ID=39637479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006146773/28A RU2327135C1 (en) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Method of material damping properties investigation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327135C1 (en) |
-
2006
- 2006-12-26 RU RU2006146773/28A patent/RU2327135C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Яковлев А.П., Матвеев В.В. К методике экспериментального изучения демпфирующих свойств материалов при изгибных колебаниях // Рассеяние энергии при колебаниях механических систем. - Киев: Наукова думка, 1974, с.135-139. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015530570A (en) | A method for determining the non-propagation threshold of fatigue cracks at high frequencies. | |
Zapoměl et al. | Identification of material damping of a carbon composite bar and study of its effect on attenuation of its transient lateral vibrations | |
Heinrich et al. | Fundamental theory of resonant MEMS devices | |
Popov et al. | Impulse excitation technique and its application for identification of material damping: An overview | |
Zhong et al. | Analytical and experimental studies on dynamic instability of simply supported rectangular plates with arbitrary concentrated masses | |
Mekalke et al. | Modal analysis of cantilever beam for various cases and its analytical and FEA analysis | |
Capozucca et al. | Assessment of RC beams with NSM CFRP rectangular rods damaged by notches | |
Körük | Quantification and minimization of sensor effects on modal parameters of lightweight structures | |
RU2327135C1 (en) | Method of material damping properties investigation | |
Haldar et al. | Vibration characteristics of thermoplastic composite | |
Vanwalleghem et al. | Practical aspects in measuring vibration damping of materials | |
Kortiš et al. | Experimental modal test of the laboratory model of steel truss structure | |
Nesterenko et al. | Stiffness evaluation of a metal frame by the method of dynamic tests | |
Minaev et al. | Studies on dynamic deformations of magnetorheological elastomer | |
Nguyen | Calculation of Bending and Shear Modulus of thin plate by vibration method | |
Masmoudi et al. | Damping Analysis of GFRP Bars | |
RU2715222C1 (en) | Method of determining elastic-dissipative characteristics of wood | |
RU2180105C2 (en) | Procedure determining relaxation time of flexible viscoelastic element ( variations ) | |
Sapiński et al. | Facility for testing of magnetorheological damping systems for cable vibrations | |
RU2257566C2 (en) | Viscosity detector | |
Bodner et al. | Experimental Investigations on the Dynamic Strength of Composites | |
Kadioglu | Measurement of dynamic properties of composites in vibration by means of a non-contact mechanism | |
Adedowole et al. | Transverse Vibration of Prismatic Beam Resting on Flexible Foundation under Time Varying Moving Loads | |
Kvetan et al. | STIMULATED DECELERATION OF BENDING VIBRATIONS AS A METHOD FOR DETERMINING THE TENSILE MODULUS OF THIN ROUND CROSS-SECTIONAL SAMPLES | |
Butler et al. | Simulating and Testing the Damping of Targets in Accelerator Based Experiments |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091227 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130120 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131227 |