SU1388784A1 - Method of determining poissonъs ratio - Google Patents
Method of determining poissonъs ratio Download PDFInfo
- Publication number
- SU1388784A1 SU1388784A1 SU864079135A SU4079135A SU1388784A1 SU 1388784 A1 SU1388784 A1 SU 1388784A1 SU 864079135 A SU864079135 A SU 864079135A SU 4079135 A SU4079135 A SU 4079135A SU 1388784 A1 SU1388784 A1 SU 1388784A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- distance
- longitudinal
- ratio
- poisson
- time
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к акустическим методам измерени физических параметров твердых тел. Целью изобретени вл етс повышение точности благодар исключению погрешности определени скорости распространени различных типов волн за счет использовани плоских продольных и поверхностных волн. На образце I устанавливают излучатель 2 плоской упругой волны и приемник 3, линейный размер которого по фронту волн не меньше размера излучател 2. Возбз ждают плоские продольную и поверхностную волны и измер ют врем их распространени . Измен ют рассто ние между излучателем 2 и приемником 3 и вновь измер ют врем распространени продольных и поверхностных колебаний. С помощью измеренных величин определ ют коэффициент Пуассона материала образца 1. 2 ил. (ЛThe invention relates to acoustic methods for measuring the physical parameters of solids. The aim of the invention is to improve the accuracy by eliminating the error in determining the speed of propagation of various types of waves through the use of plane longitudinal and surface waves. On sample I, the emitter 2 of a plane elastic wave and the receiver 3 are installed, whose linear dimension along the wave front is not less than the size of the emitter 2. Plane longitudinal and surface waves are excited and their propagation time is measured. The distance between the radiator 2 and the receiver 3 is changed and the propagation time of the longitudinal and surface oscillations is measured again. Using the measured values, the Poisson's ratio of the sample material 1 is determined. 2 Il. (L
Description
00 0000 00
0000
||
00 400 4
. 1. one
Изобретение относитс к акустическим методам измерени физических параметров твердых тел и может быть использовано при определении коэффициента Пуассона, например, горных поРОД ,The invention relates to acoustic methods for measuring the physical parameters of solids and can be used in determining the Poisson's ratio, for example, mountain populations,
Целью изобретени вл етс повышение точности за счет исключени погрешности определени скорости рас- пространени различных типов волн.The aim of the invention is to improve the accuracy by eliminating the error in determining the speed of propagation of various types of waves.
На фиг.1 представлена схема установки ультразвуковых (УЗ) преобразователей на образце при определении коэффициента Пуассона; на фиг.2 - графическа зависимость коэффициента jU Пуассона от значени коэффициента К.Способ определени коэффициента Пуассона заключаетс в следующем.Figure 1 shows the installation of ultrasonic (US) transducers on the sample when determining the Poisson's ratio; Fig. 2 illustrates the graphical dependence of the Poisson's coefficient jU on the value of the coefficient K. The method for determining the Poisson's ratio is as follows.
tp. tR2 R,tp. tR2 R,
(0,874 + 1(0.874 + 1
.12f/) j.12f /) j
Способ определени коэффициента Пуассона заключаетс в следующем..The method for determining the Poisson ratio is as follows.
На плоской поверхности исследуемо го образца 1 горной породы устанавли вают излучающий преобразователь 2 плоской упругой волны, т.е. преобразователь , линейные размеры которого в направлении, перпендикул рном направлению распространени излучаемой волны, превышают длину этой Волны, например преобразователь П113-0,1- С60-00 1 из комплекта прибора УД2-16 На рассто нии 1., от излучающего преоб разовател 2 параллельно ему устанав ливают приемный преобразователь 3, например, аналогичный излучающему. Преобразователь 2 возбуждает в образ це 1 плоские продольную и поверхност ную волны, которые, преодолев рассто ние 1,, поступают на преобразователь 3. Преобразователь 3 трансфор мирует акустические колебани в электрический сигнал, поступающий в блок измерени интервалов времени, с помощью которого измер ют врем -t р распространени продольных волн и врем t р распространени продольных верхностных волн. Выбор одинаковых линейных размеров преобразователей 2 и 3 по фронту волн обеспечивает наибольшее соотношение сигнал/помеха что позвол ет с большой точностью фиксировать врем t р и tj . Затем переставл ют преобразователь 3 так, что акустические колебани , распрост A radiating transducer 2 of a plane elastic wave is installed on the flat surface of the rock sample under study 1, i.e. a transducer whose linear dimensions in the direction perpendicular to the direction of propagation of the radiated wave exceeds the length of this wave, for example, the transducer П113-0,1-С60-00 1 from the set of the UD2-16 device At distance 1. from the radiating converter 2 in parallel The receiver transducer 3 is installed to it, for example, similar to the radiating one. Converter 2 excites plane longitudinal and surface waves in sample 1, which, having overcome the distance 1 ,, arrives at converter 3. Transducer 3 transforms acoustic oscillations into an electrical signal entering the time interval measuring unit, with which time is measured -t p the propagation of longitudinal waves and the time t p of propagation of longitudinal surface waves. The choice of identical linear dimensions of transducers 2 and 3 along the wave front provides the highest signal-to-noise ratio, which allows fixing time t p and tj with great accuracy. The transducer 3 is then rearranged so that the acoustic oscillations,
Одновременно возбуждают в испытуемом образце плоские продольные и поверхностные волны. Принимают приемным преобразователем с линейным размером по фронту волн, не меньшим размера излучающего преобразовател , УЗ колебани , прошедшие в образце заданное рассто ние, и измер ют врем tpAt the same time, plane longitudinal and surface waves are excited in the test sample. A receiving transducer with a linear size along the wave front, not smaller than the size of the emitting converter, is received by ultrasonic vibrations that have passed a specified distance in the sample, and the time tp is measured
и t распространени , продольных и поверхностных волн соответственно. Измен ют рассто ние между излучающим и приемным преобразовател ми, принимают приемным преобразователем колебани , прошедшие в образце измененное рассто ние, и измер ют врем t р и t д распространени продольных и поверхностных волн соответственно. Определ ют коэффициент // Пуассона из выражени and t propagation, longitudinal and surface waves, respectively. The distance between the radiating and receiving transducers is changed, the oscillations that have passed the modified distance in the sample are received by the receiving transducer, and the time t p and t d for the propagation of longitudinal and surface waves, respectively, are measured. Determine the coefficient // Poisson from the expression
.2l . 2(1 -|uM(l.2l. 2 (1 - | uM (l
b )b)
2525
30thirty
3535
4040
4545
5050
5555
II
ран ющиес между пр.еобразовател миwounded between pioneers
2 и 3, проход т рассто ние , и вновь измер ют врем tp распространени продольных волн и врем t распространени поверхностных волн. Вычисл ют параметр2 and 3, the distance passes, and the time tp of propagation of longitudinal waves and the time t of propagation of surface waves are measured again. Calculate the parameter
К ( tp,)/( t,),K (tp,) / (t,),
в результате применени которого исключаетс абсолютна систематическа погрешность измерени временных интервалов , и определ ют коэффициент |u Пуассона из выражени as a result of the application of which the absolute systematic error of measurement of time intervals is excluded, and the Poisson coefficient | u is determined from the expression
(2,5088-2КЪ (2,6612-2K)fx + + (2к -0,43)/1( + (,7639) 0.(2.5088-2Kb (2.6612-2K) fx + + (2k -0.43) / 1 (+ (, 7639) 0.
При определении коэффициента |U Пуассона отсутствует погрешность, св занна с измерени ми баз и точной установкой преобразователей, поскольку измер ть базы нет необходимости, а преобразователи устанавливаютс в произвольных точках. На точность определени оказывает вли ние в основном методическа погрешность измерени времен распространени продольной и поверхностной волн, котора при использовании современных УЗ приборов не превышает 0,5-1%.When determining the coefficient | U of Poisson, there is no error associated with the measurements of the bases and the precise installation of the transducers, since the bases are not measured, and the transducers are installed at arbitrary points. The accuracy of the determination is influenced mainly by the methodological error of measuring the propagation times of the longitudinal and surface waves, which, using modern ultrasonic devices, does not exceed 0.5–1%.
Вычисление- / из уравнени третьей степени трудоемко и построенна в соответствии с этим уравнением зависимость fx f (К) , приведенна на фиг.2, позвол ет упростить определение |U .The calculation of the / from the third degree equation is laborious and the dependence fx f (K) constructed in accordance with this equation, shown in Fig. 2, allows us to simplify the definition of | U.
Дл определени коэффициента JL Пуассона можно использовать упрощенную формулу.You can use a simplified formula to determine the Poisson's JL coefficient.
2 56-0 25бК-К l7T2-0, 2 56-0 25bK-K l7T2-0,
котора в диапазоне 0,15 ,40, выполн емом дл большинства горных пород, дает погрешность относительно уравнени третьей степени 1,5%.which in the range of 0.15, 40, performed for most rocks, gives an error relative to the third-degree equation of 1.5%.
С точки зрени улучшени соотношени сигнал/помеха целесообразно, чтобы первое вступление поверхностной волны по времени отсто ло от первой полуволны продольных колебаний. Например , если на рабочей частоте 200 кГц длительность первой полуволны (продольные колебани ) составл ет 2,5 МКС, то дл материала со скоро- стью распространени продольных волн равной 4000 м/с, минимальное рассто ние между преобразовател ми составл ет 10 мм. Дл получени точности измерений временных интервалов в пре делах 1 % при использовании современной серийной аппаратуры, например УЗ прибора УД2-16 с погрешностью измерени временных интервалов в пределах 6t 0,005t + 0,1 МКС, очевидно, что разность временных интервалов между первым и вторым измерени ми должна превьппать 20 мкс. В этом слуе tp и tFrom the point of view of improving the signal / interference ratio, it is advisable that the first entry of the surface wave in time is separated from the first half-wave of the longitudinal oscillations. For example, if at a working frequency of 200 kHz, the duration of the first half-wave (longitudinal oscillations) is 2.5 MCS, then for a material with a longitudinal wave propagation velocity of 4000 m / s, the minimum distance between the transducers is 10 mm. To obtain the accuracy of measurements of time intervals in the range of 1% using modern serial equipment, for example, an ultrasonic device UD2-16 with a measurement error of time intervals within 6t 0.005t + 0.1 MKS, it is obvious that the difference in time intervals between the first and second measurements MI must exceed 20 µs. In this service tp and t
RIRI
- - (0,874 + 1.12ju) Ri R,- - (0.874 + 1.12ju) Ri R,
врем прохождени заданного начального рассто ни продольными и поверхностными волнами соответственно;the time of passage of a given initial distance by longitudinal and surface waves, respectively;
чае минимальное рассто ние между двум положени ми приемного преобразовател при скорост х распространени продольных волн 2000-5000 м/с должно быть соответственно 40-100 ммAlso, the minimum distance between the two positions of the receiving transducer at longitudinal wave propagation speeds of 2000–5000 m / s should be, respectively, 40–100 mm
Форм у л а и з,о бретени Formula l and h, about brea
Способ определени коэффициента Пуассона, заключающийс в том, что возбуждают излучающим преобразователем в испытуемом образце одновременно объемные и поверхностные акустические колебани , принимают приемным преобразователем прошедшие образец колебани , измер ют врем прохождени колебани ми заданного рассто ни и с учетом измеренного времени определ ют коэффициент Пуассона, отличающийс тем, что, с целью повьшени точности, после измерени времени на заданном рассто нии измен ют рассто ние между излучающим и приемным преобразовател ми, дополнительно измер ют врем прохождени колебани ми этого рассто ни , в качестве колебаний используют плоские продольные и поверхностные волны, прием осуществл ют преобразователем с линейным размером по фронту волн, не меньшим размера излучающего преобразовател , а коэффициент ,и Пуассона определ ют из выражени The method of determining the Poisson's ratio, which consists in exciting a volumetric and surface acoustic oscillations with a radiating transducer in the sample under test, accepts the oscillations passed through the specimen by the receiving transducer, measures the time of passage of the oscillations of a given distance, and taking into account the measured time, determines the Poisson coefficient that differs the fact that, in order to increase the accuracy, after measuring time at a given distance, the distance between the radiating and receiving zovatel mi, further measured passage time wobbles of this distance, as oscillations using flat longitudinal and surface waves, reception is performed converter with a linear dimension of the wave front is not smaller than the size of the emitting transducer, and the coefficient, and Poisson determined from expression
1-21-2
2 С -7)2 С -7)
Р,«R,"
-R4-R4
врем прохождени измененного рассто ни продольными и поверхностными волнами соответственно.transit time of the modified distance by longitudinal and surface waves, respectively.
Составитель В.Гондаревский Редактор Т.Парфенова. Техред М.ХоданйчKopjJBKTop Л.ПатайCompiled by V. Gondarevsky Editor T. Parfenova. Tehred M. HodanychKopjJBKTop L. Patay
Заказ 1575/46Order 1575/46
Тираж 847Circulation 847
ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee
по ;з,елам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. А/5on; s, elam inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d. A / 5
фиг. 2FIG. 2
ПодписноеSubscription
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864079135A SU1388784A1 (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Method of determining poissonъs ratio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864079135A SU1388784A1 (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Method of determining poissonъs ratio |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1388784A1 true SU1388784A1 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=21241979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864079135A SU1388784A1 (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Method of determining poissonъs ratio |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1388784A1 (en) |
-
1986
- 1986-06-23 SU SU864079135A patent/SU1388784A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 868364, кл. G 01 N 29/00, 1980. Авторское свидетельство СССР № 282721, кл. G 01 N 29/00, 1969. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3944963A (en) | Method and apparatus for ultrasonically measuring deviation from straightness, or wall curvature or axial curvature, of an elongated member | |
US5406530A (en) | Pseudo-random binary sequence measurement method | |
US5142500A (en) | Non-destructive method of measuring physical characteristics of sediments | |
RU2182318C2 (en) | Method of measurement of acoustic supersonic wave velocity in rock pieces | |
SU1388784A1 (en) | Method of determining poissonъs ratio | |
KR940002516B1 (en) | Apparatus for determining surface fissures | |
US4492117A (en) | Ultrasonic nondestructive test apparatus | |
US3174128A (en) | Combined depth monitoring and seismic surveying apparatus | |
CN108678726B (en) | Steady-state excitation transverse wave logging system and method | |
RU2119728C1 (en) | Method for measuring hydrophone sensitivity in sea | |
RU2090984C1 (en) | Hydrophone sensitivity measurements on board sea-going ships by method of comparison in low-frequency range | |
RU2804343C1 (en) | Method for measuring the speed of underwater currents | |
SU1022050A1 (en) | Ultrasonic converter operating frequency determination method | |
RU2112235C1 (en) | Method for measuring attenuation variables of elastic waves | |
SU1043552A1 (en) | Elastic oscillation distribution rate measuring method | |
RU1140571C (en) | Method of measuring power of low-frequency hydroacoustic irradiator with internal air cavity | |
SU1228007A1 (en) | Method of article ultrasonic inspection | |
RU2138786C1 (en) | Method of measuring of liquid media level in reservoirs | |
JPH05332758A (en) | Method for measuring thickness of concrete structure | |
SU813349A1 (en) | Device for graduation and testing acoustic logging instruments | |
SU1442900A1 (en) | Converter for radiating rayleigh waves | |
SU851255A1 (en) | Device for measuring sea surface aerated layer characteristics | |
SU1030719A1 (en) | Method of determination of transverse wave propagation rate in solid medium | |
SU1364971A1 (en) | Specimen for ultrasonic check | |
SU1460620A1 (en) | Method of measuring the mean ultrasound velocity in positively nonhomogeneous layer |