SU1234753A1

SU1234753A1 - Способ определени динамических модулей упругости материалов

Info

Publication number: SU1234753A1
Application number: SU843834252A
Authority: SU
Inventors: Лев Григорьевич Штейнберг
Original assignee: Кишиневский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт Им.М.В.Фрунзе
Priority date: 1984-12-26
Filing date: 1984-12-26
Publication date: 1986-05-30

Abstract

Изобретение относитс к исследованию прочностных свойств материалов и обеспечивает возможность определени динамических модулей упругости : неоднородных материалов покрытий. Способ предусматривает проведение двух испытаний цилиндрических стержневых образцов. В каждом испытании последовательно возбуждают продольные и крутильные резонансные колебани образца на основной и высшей формах, регистрируют частоты этих колебаний. При первом испытании используют образец , состо щий из сплошной однородной подложки и неоднородного покрыти , а перед повторным испытанием в подложке выполн ют центральное отверстие . По зарегистрированным частотам колебаний определ ют изменение модулей упругости и плотности вдоль радиуса сечени образца. I (Л

Description

1

Изобретение относитс к механическим испытани м материалов и может быть использовано дл определени динамических модулей упругости материалов неоднородных покрытий.

Цель изобретени - испытание не- бднородных материалов покрыти .

Способ осуществл етс следующим образом.

В цилиндрическом стержневом образце , состо щем из однородной подложки и неоднородного покрыти последовательно возбуждают продольные и крутильные резонансные колебани на основной и высшей формах, регистрирую- ют частоты этих колебаний, например, при помощи пьезопреобразовател и регистрирующего прибора.

Затем перед повторным испытанием в подложке выполн ют центральное от- верстие и повтор ют испытани , регистриру частоты аналогичных форм резонансных колебаний образца. Перед .проведением каждого испытани измер ют геометрические размеры образца, его подложки и покрыти , с учетом которых по измеренным частотам резонансных колебаний образца вычисл ют плотность и модули упругости (модуль сдвига и модуль Юнга) материала покрыти образца, реша соответствующие уравнени колебаний.

Пример. При первом испытании используют стержневой образец круглого поперечного сечени длиной 1 0,2 м и диаметром D 0,013 м и внешним диаметром подложки .d 0,009 м. В качестве покрыти используют материал С, наносимый на стальную подложку.

Способ осуществл етс на экспериментальной установке, состо щей из излучающего пьезопреобразовател , на которьй подают напр жение переменной частоты от генератора Г 31047С, с помощью автоматической регулировки усилени (АРУ) поддерживаетс посто нна амплитуда излучающего сигнала на всех частотах. Одновременно сигнал с генератора подают на вход двухкоордйнатно- го самописца ПДС-021. Колебани образца воспринимаютс приемным пьезо- преобразователем, усиливаютс широкополосным усилителем и передаютс на

1234753

на свободный конец крутильные колебани , плавно увеличива их частоту,

В результате измерени получают, последовательность собственных частот крутильных колебаний:

1, 6350 Гц, 712 Гц.

Затем в образце возбуждают про- fO дольные колебани , плавно увеличива частоту. В результате измерени получают также последовательность собственных частот продольных колебаний:

15

, 4840 Гц,

2 13610 Гц.

20

Затем в подложке выполн ют центральное отверстие диаметром 0,006 м. При повторном испытании образца оп ть возбуждают крутильные и продольные колебани и получают также последовательность собственных частот этих колебани й:

25

, 5660 Гц, 9, 3640 Гц,

2 18460 Гц, , 12460 Гц.

По полученным последовательност м частот колебаний определ ют изменени характеристик упругости и плотности вдоль радиуса сечени образца:

30

35

Е G

Р

Е.

Е,(1 - G, (1 р,(1 - 3-10

0,15 г); 0,21 г); 0,25 г);

МПа;

G, 1,25-10 МПа; р, 6900 кг/м

40 где.Е- модуль Юнга;

G- модуль сдвига;

р- плотность материала покрыти ;

г- радиус образца.

Claims

45 Формула изобретени

Способ определени динамических модулей упругости материалов, заключающийс в том, что в цилиндрическом 50 стержневом образце дважды последовательно возбуждают продольные и крутильные резонансные колебани на основной и высшей формах и регистрируют частоты этих колебаний, по которым

вход самописца. Значени соответствую-jj определ ют плотность и динамические щей частоты регистрируютс частото- модули упругости материала образца, мером 43-33. Один из концов стержн о т л и ч а ю щ и и с тем, что, закрепл ют и возбуждают воздействием с целью испытани неоднородных мате1 , 6350 Гц, 712 Гц.

Затем в образце возбуждают про- дольные колебани , плавно увеличива частоту. В результате измерени получают также последовательность собственных частот продольных колебаний:

, 4840 Гц,

2 13610 Гц.

Затем в подложке выполн ют центральное отверстие диаметром 0,006 м. При повторном испытании образца оп ть возбуждают крутильные и продольные колебани и получают также последовательность собственных частот этих колебани й:

, 5660 Гц, 9, 3640 Гц,

2 18460 Гц, , 12460 Гц.

По полученным последовательност м частот колебаний определ ют изменени характеристик упругости и плотности вдоль радиуса сечени образца:

Е G

Р

Е.

Е,(1 - G, (1 р,(1 - 3-10

0,15 г); 0,21 г); 0,25 г);

МПа;

G, 1,25-10 МПа; р, 6900 кг/м

где.Е- модуль Юнга;

G- модуль сдвига;

р- плотность материала покрыти ;

г- радиус образца.

Формула изобретени

Способ определени динамических модулей упругости материалов, заключающийс в том, что в цилиндрическом стержневом образце дважды последовательно возбуждают продольные и крутильные резонансные колебани на основной и высшей формах и регистрируют частоты этих колебаний, по которым

3 .12347534

риалов покрыти , при первом испытании нородного покрыти , а перед проведе- используют образец, состо щий из нием повторного испытани в подложке сплошной однородной подложки и неод- выполн ют центральное отверстие.