RU2552600C2 - Bench for study of viscoelastic properties of metals and alloys using acoustic sonde method - Google Patents
Bench for study of viscoelastic properties of metals and alloys using acoustic sonde method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2552600C2 RU2552600C2 RU2013124372/28A RU2013124372A RU2552600C2 RU 2552600 C2 RU2552600 C2 RU 2552600C2 RU 2013124372/28 A RU2013124372/28 A RU 2013124372/28A RU 2013124372 A RU2013124372 A RU 2013124372A RU 2552600 C2 RU2552600 C2 RU 2552600C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metals
- viscoelastic properties
- bench
- study
- generator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области металлургии и машиностроения.The present invention relates to the field of metallurgy and mechanical engineering.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является определение вязкоупругих свойств металлов с помощью зондового акустического метода.The problem to which the invention is directed, is the determination of the viscoelastic properties of metals using the probe acoustic method.
Данная задача решается за счет того, что конструкция стенда для исследования вязкоупругих свойств металлов состоит из задающего переменный сигнал генератора, индукционного механического осциллятора, упругий элемент которого изготовлен в виде тонкой металлической балки с закрепленным на ней ударным зондом, а также образца для исследования, к которому подведен пьезоэлектрический звукосниматель. Сигналы с генератора и звукоснимателя подаются на двухканальный компьютерный осциллограф.This problem is solved due to the fact that the design of the bench for studying the viscoelastic properties of metals consists of a generator that sets an alternating signal, an induction mechanical oscillator, the elastic element of which is made in the form of a thin metal beam with a shock probe fixed to it, and also a sample for study, to which a piezoelectric pickup Signals from the generator and pickup are fed to a two-channel computer oscilloscope.
Сигнал с генератора может быть синусоидальной или прямоугольной формы.The signal from the generator can be sinusoidal or rectangular.
Ударный зонд должен быть изготовлен из твердого материала, например корунда или алмаза.The shock probe should be made of solid material, such as corundum or diamond.
Радиус кривизны кончика ударного зонда составляет 100 мкм или более.The radius of curvature of the tip of the shock probe is 100 μm or more.
Пьезоэлектрический звукосниматель устанавливается на поверхности исследуемого образца.A piezoelectric pickup is mounted on the surface of the test sample.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность безразрушительной диагностики вязкоупругих свойств металлов и сплавов с помощью измерения амплитуды акустических сигналов, возникающих при ударе зонда о поверхность твердого тела.The technical result provided by the given set of features is the possibility of a non-destructive diagnosis of the viscoelastic properties of metals and alloys by measuring the amplitude of acoustic signals that occur when a probe hits a solid surface.
Изобретение поясняется рисунками, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:
на рис.1 - блок-схема стенда;Fig. 1 is a block diagram of the stand;
на рис.2 - осциллограммы сигналов;Fig. 2 - waveforms of signals;
на рис.3 - зависимость интенсивности акустической эмиссии от амплитуды колебаний зонда для некоторых металлов.Fig. 3 shows the dependence of the intensity of acoustic emission on the amplitude of probe oscillations for some metals.
Конструкция стенда для исследования вязкоупругих свойств металлов состоит из следующих частей: генератор переменного сигнала 1; индукционный механический осциллятор 2, ударный зонд 3; исследуемый образец 4; пьезоэлектрический звукосниматель 5; двухканальный компьютерный осциллограф 6.The design of the stand for the study of the viscoelastic properties of metals consists of the following parts:
Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.
С задающего генератора переменный сигнал синусоидальной формы подается на катушку индукционного механического осциллятора, упругий элемент которого изготовлен в виде тонкой металлической балки. В результате этого зонд, закрепленный на балке, совершает механические колебания, нанося удары по поверхности исследуемого образца. Амплитуда колебаний балки зависит от величины прикладываемого к катушке переменного напряжения. Звукосниматель измеряет интенсивность поверхностных звуковых волн, вызванных ударами зонда о поверхность образца. Сигналы с генератора и звукоснимателя подаются на двухканальный компьютерный осциллограф.From the master oscillator, an alternating sinusoidal signal is fed to the induction mechanical oscillator coil, the elastic element of which is made in the form of a thin metal beam. As a result of this, the probe mounted on the beam performs mechanical vibrations, striking the surface of the test sample. The amplitude of the beam vibrations depends on the magnitude of the alternating voltage applied to the coil. The pickup measures the intensity of surface sound waves caused by the impact of the probe on the surface of the sample. Signals from the generator and pickup are fed to a two-channel computer oscilloscope.
Акустический сигнал эмиссии в процессе измерений зависит от первоначального расстояния зонд - образец. Это расстояние устанавливается следующим образом. Колеблющийся с минимальной амплитудой зонд с помощью микровинта подводится к образцу, и при этом измеряется сигнал акустической эмиссии. Расстояние зонд - образец фиксируется в тот момент, когда интенсивность эмиссии достигает максимального значения.The acoustic emission signal during measurements depends on the initial probe – sample distance. This distance is set as follows. A probe oscillating with a minimum amplitude is fed to the sample with a microscrew, and the acoustic emission signal is measured. The probe – sample distance is fixed at the moment when the emission intensity reaches its maximum value.
Результатом измерений является зависимость амплитуды акустического сигнала, возникающего при ударе зонда о поверхность исследуемого образца, от амплитуды возбуждающего сигнала. Данная зависимость при малых амплитудах колебаний зонда является линейной. Угол наклона полученных характеристик определяет упругие свойства исследуемого образца (скорость поперечного звука и модуль упругости). Уменьшение амплитуды колебаний зонда со временем определяет вязкоупругие свойства образца. Величина, обратная логарифмическому декременту затухания, отчетливо коррелирует с модулем упругости исследуемого образца.The measurement result is the dependence of the amplitude of the acoustic signal that occurs when the probe hits the surface of the test sample, on the amplitude of the exciting signal. At low amplitudes of the probe oscillations, this dependence is linear. The slope angle of the obtained characteristics determines the elastic properties of the test sample (transverse sound velocity and elastic modulus). A decrease in the amplitude of the probe’s oscillations with time determines the viscoelastic properties of the sample. The reciprocal of the logarithmic damping decrement clearly correlates with the modulus of elasticity of the test sample.
Таким образом, устройство позволяет достаточно просто измерять скорость звука и модуль упругости металлов и сплавов.Thus, the device allows you to simply measure the speed of sound and the elastic modulus of metals and alloys.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013124372/28A RU2552600C2 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Bench for study of viscoelastic properties of metals and alloys using acoustic sonde method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013124372/28A RU2552600C2 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Bench for study of viscoelastic properties of metals and alloys using acoustic sonde method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013124372A RU2013124372A (en) | 2014-12-10 |
RU2552600C2 true RU2552600C2 (en) | 2015-06-10 |
Family
ID=53295370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013124372/28A RU2552600C2 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Bench for study of viscoelastic properties of metals and alloys using acoustic sonde method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2552600C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1032418A1 (en) * | 1982-02-15 | 1983-07-30 | Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения | Device for checking polymer composition hardening |
US20090211343A1 (en) * | 2008-01-17 | 2009-08-27 | David Zumbrunnen | In-situ structuring rheometer based on chaotic advection |
WO2009152143A1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Materials And Sensors Technologies, Inc. | Differential ultrasonic waveguide cure monitoring probe |
-
2013
- 2013-05-27 RU RU2013124372/28A patent/RU2552600C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1032418A1 (en) * | 1982-02-15 | 1983-07-30 | Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения | Device for checking polymer composition hardening |
US20090211343A1 (en) * | 2008-01-17 | 2009-08-27 | David Zumbrunnen | In-situ structuring rheometer based on chaotic advection |
WO2009152143A1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Materials And Sensors Technologies, Inc. | Differential ultrasonic waveguide cure monitoring probe |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Рехвиашвили С.Ш., Дислокационный механизм трения при взаимодействии нанозонда с поверхностью твердого тела, ЖТФ, Т. 72, вып.2, стр. 140-142, 2002. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013124372A (en) | 2014-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2596239C1 (en) | Method of vibroacoustic tests of specimens and models | |
ES2889124T3 (en) | Apparatus and method for applying an impact excitation technique | |
RU2558679C1 (en) | Test rig for vibroacoustic tests of samples and models | |
CN107703161B (en) | Shock stress wave detection system | |
JP6396076B2 (en) | Detection method and non-contact acoustic detection system using sound waves | |
JP2018531138A6 (en) | Elasticity detection method and apparatus | |
JP2018531138A (en) | Elasticity detection method and apparatus | |
RU2552600C2 (en) | Bench for study of viscoelastic properties of metals and alloys using acoustic sonde method | |
Downes et al. | Determination of pressure transducer sensitivity to high frequency vibration | |
JP2018091685A (en) | Inspection device and inspection method | |
RU2334225C1 (en) | Control method of product defectiveness | |
RU2608332C1 (en) | Method for dynamic testing superstructures | |
RU2805106C1 (en) | Device for concrete strength measurement | |
RU2642155C1 (en) | Bench for models of vibration systems of ship engine room power plants vibro-acoustic tests | |
RU2015130859A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2619812C1 (en) | Method of non-destructive testing of hidden defects in technically complex structural element which is not accessible and device for its implementation | |
RU2797126C1 (en) | Device for concrete strength measurement | |
Carbol et al. | Measurement of material properties using deterministic white noise | |
RU2791836C1 (en) | Device for concrete strength measurement | |
RU80012U1 (en) | PRODUCT DAMAGE CONTROL DEVICE | |
KR101506080B1 (en) | A method and device of for generating vibration with intensive pulsed light | |
RU2626067C1 (en) | Method of determining mechanical properties of material | |
RU2616758C1 (en) | Method of controlling unit defectiveness | |
JP2017090091A (en) | Strength estimation method and strength estimation system using sound wave | |
Zahari et al. | Investigation on Impact Hammer Testing with Different Types of Hammer Tip for Welded Thin Plate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160528 |