SU1415168A1 - Способ определени модул упругости анизотропных монокристаллических материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  определени  механических свойств материалов , а именно дл  измерени  упругих характеристик анизотропных конструкционных материалов с помощью упругих колебаний . Целью изобретени   вл етс  повыще- ние информативности за счет определени  модулей упругости по фазным кристаллографическим направлени м на одном образце . Согласно способу определени  модул  упругости анизотропных монокристаллических материалов в образце в виде пластинки из исследуемого материала возбуждают изгибные колебани  под углом к ее поверхности . Измен ют частоту возбуждаемых колебаний. Измер ют резонансные частоты пластины по различным кристаллографическим направлени м. Фиксирование этих резонансных частот осуществл ют при помощи метода голографической интерферометрии . По измеренным частотам определ ют значени  модул  Юнга по соответствующим кристаллографическим направлени м . с S (Л

Description

СП

9:

00

Изобретение относитс  к неразруишюще- му контролю и может быть использовано дл  определени  механических свойств материалов , а именно дл  измерени  упругих характеристик анизотропных конструкцион- ных материалов с помощью упругих коле- |баний.

; Целью изобретени   вл етс  повышение информативности за счет определени  модулей упругости по разным кристаллографическим направлени м. ; Способ определени  модул  упругости :анизотропных монокристаллических мате- |риалов осуществ.т етс  следующим обра- 1зом.

I Образец из исследуемого материала в ви- |де нлоской пр моугольной пластины, выре- 1занной но одному из кристаллографических направлений, консольно защемл етс  в тис- |ках. В нластине возбуждают изгибные колебани  под углом к ее поверхности с помощью пьезокерамического возбудител , на который Iподаетс  сигнал от звукового генератора. У I анизотропных монокристаллических образ- I цов наблюдаетс  эффект повторени  (расщеплени ) форм колебаний, т.е. когда одной и той же форме колебаний соответствует не одна, а несколько дискретных собственных частот, незначительно отличающихс  по величине . При этом амплитуда этих колебаний различна. Это св зано с тем, что у анизотропных образцов резонанс пластины как целого может быть вызван не только волнами , чей волновой вектор совпадает с кристаллографическим направлением, но и вол- на.ми, у которых волновой вектор составл ет угол с кристаллографическим направлением. Постепенно измен ют частоту упругих колебаний . Ввиду малости прилагаемых усилий колебани  в пластине будут возникать только при совпадении вынуждающей силы с одной из собственных или «расихепленных частот колебаний пластины. Факт возникновени  резонансных колебаний фиксируют при помощи метода голографической интерферо

0

0

5 5 0

0

5

метрии (метод реального времени с использованием полос конечной щирины).

Форму и амплитуду колебаний определ ют , использу  метод усреднени  по времени .Частоты резонансных колебаний измер ютс  электронно-счетным частотомером. Измер ют резонансные частоты колебаний образца вдоль различных кристаллографических направлений. Дл  каждой из фор.м изгибных колебаний определ етс  две или три собственные частоты. Фиксиру  формы колебаний и из.мер   собственные частоты вдоль различных кристаллографических направлени х , по формулам теории упругости определ ют значени  модул  Юнга по соответствующим кристаллографическим направлени м .

Claims (1)

1. , Формула изобретени 

   Способ определени  модул  упругости анизотропных монокристаллических материалов , заключающийс  в том, что в образце из исследуемого материала возбуждают изгибные колебани  вдоль одного кристаллографического направлени  измен ют частоту этих колебаний до наступлени  резонанса, освещают образец лазерным лучом, регистрируют голограмму образца, по голограмме измер ют резонансную частоту колебаний образца вдоль этого направлени  и по измеренной резонансной частоте определ ют .модуль упругости вдоль этого направлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности за счет определени  модулей упругости по разным кристаллографическим направлени м, возбужл,ение изгибных колебаний осуществл ют наклонно к поверхности образца, лТ,ополнителыю измер ют резонансные частоты колебаний образца вдоль других кристаллографических на- прав;1ений, возникающих из-за расщеплени  основной резонансной частоты, и по измеренным резонансным частотам определ ют модуль упругости вдоль этих же направлений.