SU1753397A1 - Method of determining the physical and mechanical properties of sheet anisotropic polymer composite materials - Google Patents
Method of determining the physical and mechanical properties of sheet anisotropic polymer composite materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1753397A1 SU1753397A1 SU894716237K SU4716237K SU1753397A1 SU 1753397 A1 SU1753397 A1 SU 1753397A1 SU 894716237 K SU894716237 K SU 894716237K SU 4716237 K SU4716237 K SU 4716237K SU 1753397 A1 SU1753397 A1 SU 1753397A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- oscillations
- pcm
- sheet
- determining
- physicomechanical characteristics
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к акустическим методам контрол . Целью изобретени вл етс повышение достоверности определени физико-механических характеристик электропроводных полимерных композиционных материалов (ПКМ) за счет использовани при их определении параметров как акустических, так и электромагнитных колебаний В ПКМ возбуждают в плоскости листа акустические колебани , принимают прошедшие через ПКМ колебани и измер ют скорости распространени колебаний в двух направлени х анизотропии. Затем на поверхности ПКМ устанавливают цилиндрический вихретоковый преобразователь (ВТП) так, что его ось перпендикул рна плоскости листа, и возбуждают им в ПКМ электромагнитные колебани . В процессе взаимодействи ВТП с ПКМ измер ют разность частот на входе и выходе ВТП. С помощью измеренных величин скоростей и разностей частот по регрессионной зависимости определ ют искомые физико-механические характеристики ПКМ. 1 ил. у ЁThis invention relates to acoustic control methods. The aim of the invention is to increase the reliability of determining the physicomechanical characteristics of electrically conductive polymer composites (PCM) by using both acoustic and electromagnetic oscillations in their determination. PCM excites acoustic oscillations in the plane of the sheet, measures the oscillations passed through PCM. oscillations propagation in two directions of anisotropy. Then, a cylindrical eddy current transducer (ESP) is installed on the surface of the PCM so that its axis is perpendicular to the plane of the sheet, and excite electromagnetic oscillations in the PCM. In the process of interaction between the VTP and PCM, the difference in the frequencies at the input and output of the VTP is measured. With the help of measured values of speeds and frequency differences, the desired physicomechanical characteristics of PCM are determined by regression dependence. 1 il. yo
Description
Изобретение относитс к акустическим методам контрол и может быть использовано при определении физико-механиче; ских характеристик листовых анизотропных полимерных композиционных материалов (ПМК), в частности прочности или упругости углепластика.The invention relates to acoustic control methods and can be used in the determination of physico-mechanical; characteristics of sheet anisotropic polymeric composite materials (PMK), in particular, the strength or elasticity of carbon fiber.
Известен способ определени физико- механических характеристик электропроводных листовых анизотропных ПКМ, заключающийс в том, что устанавливают на поверхности материала цилиндрический вихретоковый преобразователь (ВТП), возбуждают ВТП в материале электромагнитные колебани , измер ют разность частот на входе и выходе ВТП в процессе его взаимодействи с ПКМ и с помощью измереннойA known method for determining the physicomechanical characteristics of conductive sheet anisotropic PCM, which consists in installing a cylindrical eddy current transducer (VTP) on the surface of the material, excites VTP in the material, electromagnetic oscillations, measure the difference in frequencies at the input and output of the VTP during its interaction with PCM and using measured
величины определ ют физико-механические характеристики ПКМ 1.the values determine the physicomechanical characteristics of PCM 1.
Недостатком известного способа вл етс недостаточно высока достоверность за счет использовани результатов измерений параметров только электромагнитных колебаний.The disadvantage of this method is not sufficiently high reliability due to the use of measurement results of parameters of electromagnetic oscillations only.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ опре- делени физико-механическихThe closest in technical essence to the invention is a method for determining the physicomechanical
характеристик листовых анизотропных ПКМ, заключающийс в том, что возбуждают в ПКМ в плоскости листа акустические колебани , принимают акустические колебани , распростран ющиес в двух направлени х анизотропии, измер ют скорости распространени колебаний и определ ютcharacteristics of sheet anisotropic PCM, which consists in driving acoustic oscillations in the PCM in the plane of the sheet, taking acoustic oscillations propagating in two directions of anisotropy, measuring the propagation velocities of the oscillations and determining
сл ъafter
WW
ю XIYu XI
с помощью измеренных величин физико-механические характеристики ПКМ 2.using the measured values of the physico-mechanical characteristics of PCM 2.
Недостатком данного способа вл етс также недостаточно высока достоверность за счет использовани результатов измерени параметров только акустических колебаний .The disadvantage of this method is also not sufficiently high reliability due to the use of results of measurement of parameters of acoustic oscillations only.
Целью изобретени вл етс повышение достоверности определени физико-механических характеристик электропроводных материалов за счет использовани при определении физико-механических характеристик параметров как акустических, так и электромагнитных колебаний.The aim of the invention is to increase the reliability of determining the physicomechanical characteristics of electrically conductive materials by using the parameters of both acoustic and electromagnetic oscillations in determining the physico-mechanical characteristics.
На чертеже представлена обобщенна структурна схема блока измерений параметров электромагнитных колебаний,The drawing shows a generalized structural diagram of a unit for measuring parameters of electromagnetic oscillations,
Блок измерений параметров электромагнитных колебаний содержит опорный генератор 1, соединенный с ним входом ВТП 2, соединенный с выходом ВТП 2 частотно-фазовый преобразователь 3 и соединенный с выходом последнего блок 4 обработки, Выход опорного генератора 1 также соединен с вторыми входами частотно-фазового преобразовател 3 и блока 4 обработки.The unit for measuring the parameters of electromagnetic oscillations contains a reference generator 1, a VTP 2 connected to it, a frequency-phase converter 3 connected to the VTP 2 output and a processing unit 4 connected to the output of the latter. The output of the reference generator 1 is also connected to the second inputs of the frequency-phase converter 3 and block 4 processing.
Способ определени физико-механических характеристик листовых анизотропных ПКМ заключаетс в следующем,The method for determining the physicomechanical characteristics of sheet anisotropic PCM is as follows.
В материале возбуждают в плоскости листа акустические колебани и принимают акустические колебани , распростран ющиес в двух направлени х анизотропии. Измер ют скорости ci и са распространени прин тых колебаний и вычисл ют их сумму. Также на поверхности материала устанавливают цилиндрический ВТП так, что его ось перпендикул рна плоскости листа, и возбуждают им в материале электромагнитные колебани , В процессе взаимодействи ВТП с ПКМ измер ют разность частот (f0-fi) на входе и выходе ВТП.In the material, acoustic oscillations are excited in the plane of the sheet and accept acoustic oscillations propagating in two directions of anisotropy. The velocities ci and the propagation of the received oscillations are measured and their sum is calculated. Also, a cylindrical VTP is installed on the surface of the material so that its axis is perpendicular to the plane of the sheet, and electromagnetic oscillations are excited in the material. During the interaction of the VTP with PCM, the frequency difference (f0-fi) at the input and output of the VTP is measured.
Искомые физико-механические характеристики R определ ют по регрессионной зависимостиThe desired physicomechanical characteristics of R are determined by regression dependence
R a0+ ai(ci+ C2) +32 (fo-fi),R a0 + ai (ci + C2) +32 (fo-fi),
где a0,ai,a2 экспериментальные коэффициенты уравнени .where a0, ai, a2 are the experimental coefficients of the equation.
Способ определени физико-механических характеристик листовых анизотропных ПКМ реализуетс следующим образом,The method for determining the physicomechanical characteristics of sheet anisotropic PCM is implemented as follows.
При контроле слоистого анизотропного материала, например углепластика, изготовленного методом пр мого прессовани из предварительно пропитанной св зующим углеродной ленты, на поверхности листа устанавливают УЗ-преобразователи наWhen testing a layered anisotropic material, such as carbon fiber, made by direct pressing from a pre-impregnated carbon tape, ultrasonic transducers are mounted on the surface of the sheet.
частоту 60 кГц и с помощью прибора УК-10 ПМС измер ют скорости ci и С2 распространени УЗ-колебаний в двух направлени х анизотропии в плоскости листа. Затем наa frequency of 60 kHz and with the aid of a UK-10 PMS device, the velocities ci and C2 of the propagation of ultrasonic vibrations in two directions of anisotropy in the plane of the sheet are measured. Then on
поверхность листа устанавливают цилиндрический ВТП 2, на который с выхода опорного генератора 1 подаютс электрические сигналы частотой 1 МГц. Исследуемый материал , воздейству на ВТП 2, вызывает изменение частоты входного высокостабильного гармонического сигнала так. что частота fi выходного сигнала отличаетс от частоты f0 входного сигнала. Дальнейшее преобразование сигнала сводитс к выделению егоthe surface of the sheet is established by a cylindrical VTP 2, to which electrical signals of 1 MHz frequency are supplied from the output of the reference generator 1. The material under study, acting on the ECP 2, causes a change in the frequency of the input highly stable harmonic signal as follows. that the frequency fi of the output signal is different from the frequency f0 of the input signal. Further conversion of the signal reduces to isolating it.
информативной части, которое осуществл етс частотно-фазовым преобразователем 3. Особенностью преобразовател 3 вл етс то, что в процессе преобразовани промежуточные частоты формируютс изinformative part, which is carried out by the frequency-phase converter 3. A feature of converter 3 is that in the process of conversion the intermediate frequencies are formed from
опорного сигнала частотой f0. Преобразованный измерительный сигнал каждый раз смешиваетс с соответственно преобразованным опорным сигналом. Сигнал с выхода преобразовател 3, имеющий частоту глхreference signal frequency f0. The converted measurement signal is mixed each time with a correspondingly converted reference signal. The output signal from the inverter 3, having a frequency gl
xfo+M (fo-fi), где , , поступает в блок 4 обработки, в качестве которого используетс , например, электронно-счетный частотомер . После всех преобразований информаци считываетс с электронного частотомера , работающего в режиме измерени периода в виде цифрового кода N. Физико-механическа характерика, например плотность р , определ етс из выражени xfo + M (fo-fi), where,, enters the processing unit 4, which uses, for example, an electron-counting frequency counter. After all transformations, information is read from an electronic frequency meter operating in the period measurement mode as a digital code N. A physicomechanical characteristic, such as density p, is determined from the expression
р -0,90+0,11(ci+C2)-0,,p -0.90 + 0.11 (ci + C2) -0,
где С1.С2-скорости распространени УЗ-колебаний в двух направлени х анизотропииwhere C1.C2 is the velocity of propagation of ultrasonic vibrations in two directions of anisotropy
в плоскости листа, км/с;in the plane of the sheet, km / s;
N - измеренна разность частот электромагнитных колебаний на входе и выходе ВТП, Гц;N is the measured frequency difference of electromagnetic oscillations at the input and output of the VTP, Hz;
р - плотность углепластика, кг/м3.p is the density of carbon fiber, kg / m3.
Данна регрессионна зависимость имеет коэффициент множественной коррел ции ,95 и критерий надежности ,7, что значительно выше его табличного значени - 4,74.This regression relationship has a multiple correlation coefficient, 95 and a reliability criterion, 7, which is significantly higher than its tabular value — 4.74.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894716237A SU1753396A1 (en) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | Method of determining the physical and mechanical characteristics of sheet anisotropic polymer composite materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1753397A1 true SU1753397A1 (en) | 1992-08-07 |
Family
ID=21459533
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894716237K SU1753397A1 (en) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | Method of determining the physical and mechanical properties of sheet anisotropic polymer composite materials |
| SU894716237A SU1753396A1 (en) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | Method of determining the physical and mechanical characteristics of sheet anisotropic polymer composite materials |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894716237A SU1753396A1 (en) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | Method of determining the physical and mechanical characteristics of sheet anisotropic polymer composite materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (2) | SU1753397A1 (en) |
-
1989
- 1989-06-05 SU SU894716237K patent/SU1753397A1/en active
- 1989-06-05 SU SU894716237A patent/SU1753396A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Механика композиционных материалов, 1987, № 5, с. 891-897. 2. Авторское свидетельство СССР № 1442904, кл. G 01 N 29/00, 1987. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SU1753396A1 (en) | 1992-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hatano et al. | Acoustic‐emission transducer and its absolute calibration | |
| EP1674862A1 (en) | Composite materials ultrasonic cure monitoring system and method | |
| KR830006686A (en) | How to measure sound waves in web tension | |
| WO1991006842A1 (en) | Rheometer | |
| EP1141696B1 (en) | Method and apparatus for cure monitoring | |
| SU1753397A1 (en) | Method of determining the physical and mechanical properties of sheet anisotropic polymer composite materials | |
| CA1141195A (en) | Method for measuring crack propagation in samples, and a high frequency pulsator for carrying out the method | |
| Kline et al. | Nondestructive evaluation of adhesively bonded joints | |
| RU2161781C1 (en) | Method of determining anisotropic liquid level in reservoir | |
| RU2037819C1 (en) | Method for carrying out quality control of articles made of reinforced material | |
| SU1153290A1 (en) | Device for determining breaking load of fibre | |
| RU2037817C1 (en) | Method for testing materials with acoustic vibrations | |
| SU1640626A1 (en) | Method of determination of degree of polymerization of composite materials | |
| SU1719979A1 (en) | Method of determining physico-mechanical properties of planar objects | |
| SU1254368A1 (en) | Device for determining fibre content of raw cotton | |
| SU896577A1 (en) | Method of electromagnetic testing of elastomeric materials | |
| Heybey et al. | Experimental study of flexural vibrations in thick beams | |
| SU1753626A1 (en) | Method of nondestructive testing of piezoceramic converter | |
| SU1146593A1 (en) | Method and device for checking construction materials in structures | |
| SU911320A1 (en) | Method of ceramic converter flaw detection | |
| SU948449A1 (en) | Apparatus for analysis of particle size in ferromagnetic pulp flow | |
| SU552530A1 (en) | Device for measuring the maximum tension of a moving sheet material | |
| SU1693462A1 (en) | Method of determination of surface tension at the interface between working electrode and solid electrolyte | |
| SU849081A1 (en) | Device for cotton fibre breaking load determination | |
| SU1191815A1 (en) | Pulse-interference method of measuring ultrasound velocity |