RU2628737C1 - Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов - Google Patents
Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2628737C1 RU2628737C1 RU2016140796A RU2016140796A RU2628737C1 RU 2628737 C1 RU2628737 C1 RU 2628737C1 RU 2016140796 A RU2016140796 A RU 2016140796A RU 2016140796 A RU2016140796 A RU 2016140796A RU 2628737 C1 RU2628737 C1 RU 2628737C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- low
- dynamic characteristics
- fixed
- base
- plate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области испытательной техники, в частности области исследования динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов. Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов содержит основание, на котором жестко закреплены составные образцы, каждый из которых выполнен в виде пластины из высокодобротного материала с закрепленным на ней исследуемым материалом, возбудитель колебаний в составном образце и система измерений колебаний. При этом каждый составной образец закреплен на основании таким образом, что исследуемый материал расположен на поверхности пластины, контактирующей с основанием, и закреплен на пластине методом заливки. Система измерения колебаний выполнена в виде бесконтактной лазерной системы измерения, включающей измерительную головку, обеспечивающую измерение параметров образцов на основе эффекта Доплера. Технический результат: повышение точности определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов и увеличение количества резонансных частот, для которых определяются динамические характеристики низкомодульных полимерных материалов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области испытательной техники, в частности области исследования динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов резонансным методом.
Известна установка для определения динамических характеристик низкомодульных материалов (А.с. 1539578, приоритет от 03.08.1987, «Резонансный способ определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов», Г.Ф. Долгов, В.В. Евграфов, Е.Н. Талицкий, МПК G01N 3/32, опубликовано 30.01.90), содержащая жесткую неподвижную опору (основание), на которой жестко закреплен составной образец, возбудитель колебаний и вибропреобразователь. Составной образец выполнен в виде консольной балки, образованной подложкой из высокодобротного материала и нанесенным на нее слоем исследуемого материала. При этом свободная поверхность слоя исследуемого материала контактируют с жесткой неподвижной опорой. Вибропреобразователь позволяет измерять параметры колебаний в одной точке составного образца. При возбуждении изгибных колебаний измеряют параметры вызванных изгибными колебаниями подложки резонансных колебаний составного образца, по которым определяют динамические характеристики исследуемого материала. Данная установка является наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению.
Недостатками данной установки для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов являются использование одного составного образца в качестве объекта испытаний и применение вибропреобразователя, позволяющего измерять параметры колебаний в одной точке составного образца, что снижает точность определения динамических характеристик низкомодульного полимерного материала.
Технические результаты, на достижение которых направлено изобретение, заключаются в повышении точности определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов и увеличении количества резонансных частот, для которых определяются динамические характеристики низкомодульных полимерных материалов.
Данные технические результаты достигаются тем, что в установке для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов, содержащей основание, на котором жестко закреплен составной образец, выполненный в виде пластины из высокодобротного материала с закрепленным на ней исследуемым материалом, возбудитель колебаний в составном образце и систему измерений колебаний, новым является то, что на основании закреплены дополнительные составные образцы, при этом каждый составной образец закреплен на основании таким образом, что исследуемый материал расположен на свободной поверхности пластины и закреплен на пластине методом заливки. Система измерения колебаний выполнена в виде бесконтактной лазерной системы измерения, включающей измерительную головку для измерения параметров составного образца на основе эффекта Доплера.
Закрепление исследуемого материала на пластине методом заливки исключает влияние клеевого шва на динамические характеристики составного образца и повышает точность определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов. Применение системы измерения колебаний в виде бесконтактной системы измерения на основе эффекта Доплера обеспечивает измерение параметров нескольких составных образцов по всей их поверхности, что также позволяет увеличить количество резонансных частот, для которых определяются динамические характеристики низкомодульных полимерных материалов и точность их определения.
На чертеже представлена схема варианта реализации установки для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов.
Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов содержит возбудитель колебаний 1 в составном образце, основание 2, составные образцы 3, систему управления 4 возбудителем колебаний, чувствительную головку 5 лазерной системы измерений, систему 6 измерения колебаний, акселерометр 7, выполняющий функцию задающего и корректирующего датчика для системы управления 4 возбудителем колебаний.
Каждый составной образец 3 выполнен в виде пластины из высокодобротного материала с закрепленным на ней слоем исследуемого низкомодульного полимерного материала. Составные образцы 3 жестко закреплены на основании 2, например, посредством винтов. При этом каждый составной образец 3 закреплен на основании 2 таким образом, что исследуемый низкомодульный полимерный материал расположен на поверхности пластины, контактирующей с основанием 2, и закреплен на пластине из высокодобротного материала методом заливки. Чувствительная головка 5 бесконтактной лазерной системы измерений расположена таким образом, чтобы составные образцы 3 по всей площади находились в поле, доступном для регистрации параметров колебаний.
В качестве бесконтактной лазерной системы измерений может быть применен сканирующий виброметр PSV-400 или аналогичный, регистрирующий скорость составного образца по изменению частоты света, отраженного от колеблющейся поверхности (эффект Доплера), при этом свойства поверхности не оказывают влияния на точность измерения.
Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов работает следующим образом.
В возбудителе колебаний 1 возбуждают синусоидальные колебания заданной амплитуды в требуемом частотном диапазоне, при этом скорость прохождения диапазона частот от нижней до верхней границы не должна превышать 0,1 октавы в минуту. Возбуждаемые колебания через основание 2 передаются в места крепления составных образцов 3 и возбуждают изгибные колебания в составных образцах. Параметры возбужденных изгибных колебаний фиксируются чувствительной головкой 5 лазерной системы измерения, при этом лазерная система 6 измерений должна быть сканирующего типа для обеспечения возможности фиксации параметров изгибных колебаний по всей поверхности всех составных образцов 3. По измеренным значениям перемещений в составных образцах 3 определяются резонансные характеристики: резонансную частоту и частоты на уровне 0,707 от амплитудного значения ускорения.
По полученным параметрам изгибных колебаний в составном образце производится расчет коэффициента механических потерь (КМП) исследуемого низкомодульного полимерного материала каждого составного образца по формуле (Виброзащита РЭС полимерными демпферами. Учебн. пособие / Е.Н. Талицкий. Владим. политехи, ин-т. Владимир. 1993)
КМП пластины из высокодобротного материала считается известным или определяется экспериментально и рассчитывается по формуле 2. КМП составного образца 3 рассчитывается по формуле
Bпл, Bсо - жесткость на изгиб соответственно металлической пластины из высокодобротного материала и составного образца 3. Отношение этих величин находится по формуле
где fпл - резонансная частота металлической пластины из высокодобротного материала;
mсо, mпл - массы соответственно составного образца образца и металлической пластины.
Усредненное значение КМП исследуемого полимерного демпфера определяется как среднее арифметическое КМП полимерного демпфера каждого составного образца.
Claims (1)
- Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов, содержащая основание, на котором жестко закреплен составной образец, выполненный в виде пластины из высокодобротного материала с закрепленным на ней исследуемым материалом, возбудитель колебаний в составном образце и систему измерений колебаний, отличающаяся тем, что на основании закреплены дополнительные составные образцы, при этом каждый составной образец закреплен на основании таким образом, что исследуемый материал расположен на поверхности пластины, контактирующей с основанием, и закреплен на пластине методом заливки, система измерения колебаний выполнена в виде бесконтактной лазерной системы измерения, включающей измерительную головку, обеспечивающую измерение параметров образцов на основе эффекта Доплера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140796A RU2628737C1 (ru) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140796A RU2628737C1 (ru) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2628737C1 true RU2628737C1 (ru) | 2017-08-21 |
Family
ID=59744905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016140796A RU2628737C1 (ru) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2628737C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2722337C1 (ru) * | 2019-08-12 | 2020-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Резонансный способ измерения динамических механических параметров низкомодульных вибропоглощающих материалов |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4574642A (en) * | 1984-11-23 | 1986-03-11 | The Firestone Tire & Rubber Company | Apparatus for automated crack growth rate measurement |
SU1350546A1 (ru) * | 1985-12-02 | 1987-11-07 | Акустический институт им.акад.Н.Н.Андреева | Способ определени комплексного модул Юнга м гких в зкоупругих материалов |
SU1359714A1 (ru) * | 1983-09-15 | 1987-12-15 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им.В.А.Кучеренко | Устройство дл определени характеристик упругости низкомодульных материалов |
SU1539578A1 (ru) * | 1987-08-03 | 1990-01-30 | Владимирский политехнический институт | Резонансный способ определени динамических характеристик низкомодульных материалов |
-
2016
- 2016-10-17 RU RU2016140796A patent/RU2628737C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1359714A1 (ru) * | 1983-09-15 | 1987-12-15 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им.В.А.Кучеренко | Устройство дл определени характеристик упругости низкомодульных материалов |
US4574642A (en) * | 1984-11-23 | 1986-03-11 | The Firestone Tire & Rubber Company | Apparatus for automated crack growth rate measurement |
SU1350546A1 (ru) * | 1985-12-02 | 1987-11-07 | Акустический институт им.акад.Н.Н.Андреева | Способ определени комплексного модул Юнга м гких в зкоупругих материалов |
SU1539578A1 (ru) * | 1987-08-03 | 1990-01-30 | Владимирский политехнический институт | Резонансный способ определени динамических характеристик низкомодульных материалов |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2722337C1 (ru) * | 2019-08-12 | 2020-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Резонансный способ измерения динамических механических параметров низкомодульных вибропоглощающих материалов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Riesch et al. | Characterizing Vibrating Cantilevers for Liquid Viscosity and Density Sensing. | |
RU2603787C1 (ru) | Стенд для виброакустических испытаний образцов и моделей | |
US20170030870A1 (en) | Method and device for multiple-frequency tracking of oscillating systems | |
EP0501976A1 (en) | RHEOMETER. | |
RU2628737C1 (ru) | Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов | |
RU2419781C2 (ru) | Вибровискозиметрический датчик | |
RU2489696C1 (ru) | Способ определения собственных частот и обобщенных масс колеблющихся конструкций | |
RU2377509C1 (ru) | Способ измерения резонансных частот | |
JP2005037390A (ja) | 軸支されたシャフトを備えている軸受システムの固有周波数の判定方法及び装置 | |
Wang et al. | Optical viscosity sensor using forward light scattering | |
RU2626067C1 (ru) | Способ определения механических свойств материала | |
RU2688834C2 (ru) | Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа | |
RU2086943C1 (ru) | Способ определения логарифмического декремента колебаний | |
JP2004012149A (ja) | 液体物性測定装置 | |
SU682796A1 (ru) | Устройство дл измерени сдвиговой в зкости и упругости сред | |
RU2715222C1 (ru) | Способ определения упруго-диссипативных характеристик древесины | |
SU345408A1 (ru) | Способ определения динамического модуля упругости и коэффициента потерь | |
JP7352329B2 (ja) | 粘弾性測定方法および粘弾性測定装置 | |
RU2531844C1 (ru) | Способ определения логарифмических декрементов колебаний по ширине симметричной расстройки резонанса | |
RU2300751C1 (ru) | Способ определения деформационных показателей полимерных материалов | |
RU2722337C1 (ru) | Резонансный способ измерения динамических механических параметров низкомодульных вибропоглощающих материалов | |
RU2805106C1 (ru) | Устройство для измерения прочности бетона | |
SU345415A1 (ru) | Способ определения характеристик рассеяния энергии при колебаниях | |
González-Peña et al. | Measurement of Young's modulus of cementitious materials using an electro-optic holographic technique | |
SU1165937A1 (ru) | Фазовый способ определени характеристик рассе ни энергии колебаний |