SU757910A1 - Способ измерения упругих постоянш’х твердгк изотропных тел - Google Patents

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения физикомеханических свойств твердых изотропных материалов.

Известен способ измерения упругих постоянных твердых изотропных тел, заключающийся в том, что в контролируемом образце возбуждают ультразвуковые продольные и поперечные колебания, измеряют скорости их распространения и рассчитывают коэффициент Пуассона и модули сдвига и Юнга по' формулам [1].

Недостатком этого способа является его ограниченное применение, поскольку для измерения скорости распространения поперечных колебаний исследуемый образец должен иметь определенную форму.

10

15

20

Наиболее близким к изобретению является способ определения упругих постоянных твердых изотропных тел, заключающийся в том, что в контро- 25 лируемом образце через иммерсионную жидкость возбуждают два вида акустических волн, продольную и поперечную, и по их параметрам рассчитывают упругие постоянные [2].

Измерение скоростей производят при изменении первого и второго критических углов.

Недостатком этого способа является малая точность измерения из-за малого относительного прироста акустической энергии, отраженной в иммерсионную жидкость от рефлектора при критических углах падения.

Цель изобретения - повышение точности при одностороннём доступе к ' образцу.

Указанная цель достигается тем,· что возбуждают поверхностно-продольные и рэлеевские волны, измеряют углы падения этих волн на образец, коэффициент Пуассона Ό определяют по отношению синусов углов падения этих волн, а модуль сдвига /1 и модуль Юнга Б рассчитывают по формулам

" “ ^Ε1ρ4(™ί_ρΐ(’·»)·

где р- плотность материала;

С - скорость ультразвука в иммерсионной жидкости;

ГОр~ вещественная часть корней урав

нения Рэлея;

с(р- угол ввода одного иэ видов

волн.

3

75791 О

4

На фиг. 1 показана с^ема реализации способа; на фиг. 2 - график зависимости отношения синусов углов падения волн от коэффициента Пуассона и вещественных частей корней уравнения·' Рэлея от отношения этих синусов.

Схема, реализующая способ, содержит преобразователь 1, иммерсионную жидкость 2, образец 3, генератор 4, усилитель 5, индикатор 6.

Способ реализуется следующим образом.

Преобразователем 1 под острым углом излучают в иммерсионную жидкость 2 ультразвуковую волну, которая, падая на границу раздела жидкость 2,' образец 3, трансформируется в продольную и поперечную волны. При плавном изменении угла падения преобразователем 1 подбирают угол оС_ръ образования поверхностно-продольных волн и измеряют его. Затем подбирают угол падениясоответствующий образованию рэлеевской волны, и тоже измеряют этот угол.

Коэффициент Пуассона Ό определяют; по графику зависимости его .от отношения синусов этих углов ·

Эту зависимость получают путей решения уравнения Рэлея..

Для определения модуля сдвига ,О и модуля гонга Е используют формулы

Лд-рШрСр

Е-2Л»(1+Д^2ргПрсДд1>). где р - плотность материала;

Ср- скорость одного из видов поверхностных волн;

Мр- вещественная часть корней уравнения Рэлея;

С'Р 51Р С'Р '

С - скорость ультразвука в иммерсионной жидкости.

В случае использования при рассчете /1 и Е скорости поверхностно-продольных волнС_р-Ср_Ь ; Шр - т_ри а для

рэлеевских волн с_р - С_к и -М_к·

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ измерения упругих постоянных твердых изотропных тел, заклю. чающийся в том, что в контролируемом образце через иммерсионную жидкость возбуждают два' вйда акустических' волн и по их параметрам и скорости о распространения ультразвука в иммерсионной жидкости рассчитывают упру15 гие постоянные, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности при одностороннем доступе к образцу, возбуждают поверхностнопродольные и рэлеевские волны, изме20 ояют углы-падения этих волн на образец, коэффициент Пуассона!) определяют по отношению синусов углов падения этих волн, а модуль сдвига/4 и модуль Юнга Е рассчитывают по формулам

   где р - плотность материала,

   С - скорость ультразвука в иммерсионной жидкости; *

   Шр- вещественная часть корней

   уравнения Рэлея; οίρ~ угол ввода одного из видов

   волн.