SU905727A1

SU905727A1 - Method of internal friction investigation

Info

Publication number: SU905727A1
Application number: SU792847200A
Authority: SU
Inventors: Виктор Михайлович Баранов; Алексей Николаевич Быков
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1982-02-15

Description

Изобретение относитс к материаловедению, а именно к методам определени механических свойств твердых материалов, в частности внутреннего трени . Известен способ исследовани внутреннего трени твердого материала, заключающийс в том, что образец из твердого -материала, выполненный в форме диска, привод т в контакт с игольчатым вибратором, возбуждают в образце резонансные механические колебани , измер ют сдвиг фаз между нагрузкой и деформацией образца, по которой суд т о величине коэффициента внутреннего трени материала 1 Недостатком известного способа вл етс то что он не может бьггь применен дл исследова.ни внутреннего трени при повышенных темпе ратурах, близких к температуре плавлени материала образца, когда затухание механических колебаний в нем велико. В этих услови х необходимо обеспечить динамический контакт между вибратором и образцом, чтобы нагрев в меньшей степени вли л на результаты исследо ваний. Цель изобретени - расширение те шературного диапазона исследований. Цель достигаетс тем, что согласно способу образец из твердого материала ввод т в контакт с игольчатым вибратором, возбуждают механические колебани , измер ют их параметры , по которым суд т о величине коэффициента внутреннего трени , к вибратору прикладывают периодически измен ющуюс нагрузку и ., возбуждают в нем резонансные колебани , а коэффициент внутреннего трени оценивают по величине сдвига фаз между приложенной нагрузкой и огибающей модулированных ею резонансных колебаний вибратора. На чертеже схематически изображено устройство , реализующее предлагаемый способ. Устройство содержит игольчатый вибратор 1,, груз 2, генератор колебаний, состо щий из обмотки 3 и сердечника 4, который пытаетс от сети переменного синусоидального напр жени , и подставку 5. Способ осуществл етс следующим образом. Образец 6 устанавливают на жесткой подставке 5 и привод т в контакт с игольчатьгмThe invention relates to materials science, in particular to methods for determining the mechanical properties of solid materials, in particular internal friction. A known method for studying the internal friction of a solid material is that a sample of a solid material made in the form of a disk is brought into contact with a needle vibrator, excites resonant mechanical vibrations in the sample, measures the phase shift between the load and the deformation of the sample. which is judged on the value of the coefficient of internal friction of the material 1 The disadvantage of this method is that it cannot be applied for research of internal friction at elevated temperatures, close to melting of the sample material when the attenuation of mechanical vibrations in it is large. Under these conditions, it is necessary to provide dynamic contact between the vibrator and the sample so that heating will have a lesser effect on the results of the research. The purpose of the invention is to expand the terathur range of research. The goal is achieved in that, according to the method, a sample of a solid material is brought into contact with a needle-shaped vibrator, excites mechanical vibrations, measures their parameters, which are used to judge the value of the internal friction coefficient, periodically varying load is applied to the vibrator and. It has resonant vibrations, and the coefficient of internal friction is estimated from the magnitude of the phase shift between the applied load and the envelope of the resonant vibrations of the vibrator modulated by it. The drawing schematically shows a device that implements the proposed method. The device comprises a needle vibrator 1, a load 2, an oscillator consisting of a winding 3 and a core 4 which attempts from a network of alternating sinusoidal voltage, and a stand 5. The method is carried out as follows. Sample 6 is mounted on a rigid stand 5 and brought into contact with the needle

39053905

нибратором 1, прочно скрепленным с грузом 2, и включают генератор колебаний. При этом сердечник 4 создает в вибраторе 1 резонансные, например, изгибные механические колебани , периодически измен ющиес но амнлитуде и частоте, а в контакте между образцом 6 и концом вибратора 1 возникают переменные во времени упрутие деформации. Резонансные колебани вибратора модулированы, так как они св заны с деформацией зоны контакта. Эти колебани регистрируют известными способами , например, с помощью пъезопреобразовател прикрепл емого к вибратору. Вместе с тем синусоидальное изменение напр жени на генераторе по существу задает закон изменени периодически действующей нагрузки на вибратор 1. Сравнива задаваемый закон изменени нагрузки и закон зарегистрированных модулированных колебаний вибратора, которьн графически представл ет собой огибающую всех амплитуд за период изменени нагрузки, наход т сдвиг фаз между этими законами, по которому суд т о величине коэффициента фени исследуемого материала.Nibrator 1, firmly fastened with a load of 2, and include an oscillator. In this case, the core 4 creates in the vibrator 1 resonant, for example, bending mechanical vibrations, periodically varying amnlitud and frequency, and in contact between the sample 6 and the end of the vibrator 1, time-dependent elongation of the deformation occurs. The resonant vibrations of the vibrator are modulated, since they are associated with the deformation of the contact zone. These vibrations are recorded by known methods, for example, using a piezoelectric transducer attached to a vibrator. However, a sinusoidal voltage variation on the generator essentially sets the law of variation of the periodically acting load on the vibrator 1. Comparing the set law of load variation and the law of the recorded modulated vibrator vibrations, which graphically represents the envelope of all amplitudes for the period of load variation, find the phase shift between these laws, according to which the value of the feney coefficient of the material under study is judged.

Расширение температурного интервала исследований по данному способу достигаетс тем, что вибратор находитс вне зоны нагрева образца, а резонансные колебани в нем возникают на большей части его длины.The expansion of the temperature range of research in this method is achieved by the fact that the vibrator is outside the sample heating zone, and resonant oscillations in it occur over most of its length.

Предлагаемый способ обеспечивает проведение исследований любых материалов и неThe proposed method provides research of any materials and does not

требует изготовлени образцов специальной формы, достаточно иметь хот бы одну плоскую поверхность у образца, которую располагают нормально вибратору. Это позвол ет сократить врем испытаний и трудозатраты на изготовление образцов.requires the manufacture of specimens of special shape; it is sufficient to have at least one flat surface on the specimen, which is normally arranged by the vibrator. This makes it possible to shorten the test time and labor costs for the manufacture of samples.

Формул.а изобретени Formula of invention

Способ исследовани внутреннего грени , заключающийс в том, что образец из твердого материала ввод т в контакт с игольчатым вибратором, возбуждают механические колебани , измер ют их параметры, по которым суд т о величине коэффициента внутреннего трени материала, отличающийс тем, что, с целью расщирени температурного диапазона исследований, к вибратору прикладывают периодически измен ющуюс нагрузку и возбуждают в нем резонансные колебани , а коэффициент внутреннего трени оценивают но величине сдвига фаз между приложенной нагрузкой и огибающей модулированных ею резонансных колебаний вибратора.The method of studying internal grenia, which consists in introducing a sample of solid material into contact with a needle-shaped vibrator, excites mechanical vibrations, measures their parameters, which determine the value of the coefficient of internal friction of the material, characterized in that the temperature range of studies, a periodically varying load is applied to the vibrator and resonant oscillations are excited in it, and the coefficient of internal friction is estimated by the magnitude of the phase shift between the applied load ruzy and envelope modulated by it the resonant vibrations of the vibrator.

Источники информагдаи, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вк N 26J8945/28, кл. G 01 N 3/56. 1978 (прототип ) .Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in Proc. N 26J8945 / 28, cl. G 01 N 3/56. 1978 (prototype).

,$iff cut$ iff cut

Claims

Claim

A method for studying internal friction, namely, that a sample of a solid material is brought into contact with a needle vibrator, mechanical vibrations are excited, their parameters are measured, which are used to judge the value of the coefficient of internal friction of the material, characterized in that, in order to expand the temperature range of studies , a periodically changing load is applied to the vibrator and resonant vibrations are excited in it, and the coefficient of internal friction is estimated by the magnitude of the phase shift between the applied heat viscous and its envelope modulated resonant vibrator.