SU1244552A1

SU1244552A1 - Способ определени модулей упругости третьего пор дка материалов

Info

Publication number: SU1244552A1
Application number: SU843777685A
Authority: SU
Inventors: Сергей Ильич Рубинраут
Original assignee: Геологический Институт Ордена Ленина Кольского Филиала Им.С.М.Кирова Ан Ссср
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-07-15

Abstract

Изобретение относитс к механическим испытани м материалов и позвол ет повысить точность определени модулей упругости третьего пор дка материалов за счет учета физической нелинейности их изотерми- .ческого деформировани . Способ предусматривает измерение плотности ма- . териала образца, возбуждение в обр аз- це не менее трех упругих волн с различной пол ризацией или направлением их распространени при нагружении образца и без нагрузки измерение скоростей распространени этих волн и параметра напр женно-деформированного состо ни образца и вычисление по измеренным величинам искомых модулей . Согласно изобретению измер ют 1|е напр жение, а деформацию образца. При возбуждении поперечных упругих волн плоскости их пол ризации должны быть взаимно ортогональны. 1 з.п. ф-лы. W ISD 41. 4 СЛ СЛ ISD

Description

1

Изобретение относитс к механическим испытани м материалов, а именно к способам определени модулей упругости третьего пор дка материалов

Цель изобретени - повьппение точности .

Согласно изобретению в качестве параметра напр женно-деформированного состо ни образца выбирают его деформацию, благодар чему повьшает- с точность определени модулей упругости третьего пор дка материалов за счет учета физической нелинейности их изотермического деформировани

Кроме того, при возбуждении в исследуемом образце поперечных упру- гих волн необходимо, чтобы плоскости их пол ризаций были взаимно ортогональны . При этом измер емые скорости этих волн будут независимыми информативными параметрами деформационного состо ни материала образца.

Способ осуществл етс следующим образом.

Измер ют плотность р материала образца, возбуждают в образце не менее трех упругих волн с различной пол ризацией или направлением распространени при нагружении образца одноосной или всесторонней нагрузкой и без нагрузки, измер ют скорости Vy распространени этих волн, относительную деформацию ё мгу( материала образцу и по измеренным величинам рассчитывают модули упругости CLJ t j щ третъего пор дка из соотношени

2.

PVi-j CLJLJi-GuUwim (l)

где Ly i,} - модули упругости второго пор дка ненагруженного материала, I - направление распростра-

нени упругой волнн1 j - направление колебаний

частиц в волнеJ L,J,m 1,2,3..

В случае, если две из трех возбуждаемых упругих волн поперечные, необходимо, чтобы плоскости их пол ризации были взаимно ортогональны. Пример. В образце гранита, имеющего форму цилиндра с высотой и диаметром 10 см, методом гидростатического взвешивани измер ют

2А45522

плотность материала, котора составл ет 2650 кг/м . Затем образец материала исследуют с помощью ультразвуковой установки ДУК-66. В об- 5 разце возбуждают и регистрируют про- дольные и поперечные волны (или, например, продольные и поверхностные ), измер ют времена их распространени и по ним рассчитьшают знаг

0 чени скоростей этих волн. Они составл ют дл продольной волны VP . 3790 м/с, дл поперечной Vs 2630 м/с. По значени м скоростей рассчитывают величину модулей упру 5 гости второго пор дка ненагруженного материала ( 3,88 10 Па и 1,8740 Па). Затем к образцу приклеивают- две пары тензодатчиков, необходимых дл последующего изме20 рени деформаций гранита. Образец помещают между плитами стандартного пресса. Между образцом и каждой из плит устанавливают жесткую матрицу с расположенным внутри датчиком

25 упругих волн. Образец нагружают, измер при этом величину деформаций гранита. Величина осевых деформаций составл ет (5,) -8440 , поперечнЫхf +13-10 . Затем измер ют ско рость. распространени продольной вол- -ны в образце вдоль оси нагрузки, котора составл ет Vp 4780 м/с. В направлении, перпендикул рном оси нагрузки, размещают датчики попереч35 -ных волн и измер ют скорости распространени двух поперечных волн с ортогональными плоскост ми пол ризации , совпадающей с осью нагрузки и перпендикул рной к ней. Они имеют значени V, 3030 м/с и

2840 м/с. Измеренные величины подставл ют в формулу (1) и получают следующие значени модулей упругости третьего пор дка:

« C-Ht -3-10 Па; C,i,2 -0,9-10 Па-; ,6-10 Па.

Claims

Формула изобретени

1 . Способ определени модулей упругости третьего пор дка материалов, по которому измер ют плотность материала образца, возбуждают в образце не менее трех упругих волн с различной пол ризацией или направлением их распространени при нагружении образца, и без нагрузки, измер ют скорости распространени этих волн, па3 12445524

раметр напр женно-деформированногососто ни образца измер ют его десосто ни образца и по измереннымформацию.

величинам рассчитыпают модули упру-
2. Способ по п. 1, отличаюгости третьего пор дка, отли-щийс тем, что при возбуждеч а-ю.щ и и с тем, что, с целью5 нии поперечньрх упругих волн плоскосповышени точности, в качестве пара-ти их пол ризации взаимно ортогометра напр женно-деформированногональны.