Способ определения модуля упругости материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле и исследований физико-механических свойств твердых тел с помощью упругих колебаний.

Известен акустический способ определения модуля упругости волокон нитей и пленок, заключающийся в том, что в исследуемом образце возбуждают упругие продольные волны, измеряют скорость их распространения и затухание и По ним рассчитывают модуль упругости материала Cl.

Недостатком этого способа является то, что измерения можно проводить только на высоких частотах. В силу этого использование модуля упругости измеренного на высоких частотах, приводит при расчетах материалов и изделий, работающих в. низкочастотном диапаэоне, к значительным погрешностям. Кроме того, с помощью этого метода нельзя исследовать материалы с высоким коэффициентом затухания..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения модуля упругости материалов. Заключающийся в том, что в исследуемом образце возбуждают изгибные колебания в плоскости, перпендикулярной плоскости поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по ней рассчитывают модуль упругости исследуемого материалаf2.

Однако известный способ не позволяет исследовать образцы, у которых толщина значительно меньше ширины образца.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей контроля за счет исследований образцов типа лент.

Цель достигается тем, что согласно способу определения мбдуля упругости материалов, заключающемуся в том, что в исследуемом образце воз- буждаюТ изгибные колебания в плоскости, перпендикулярной плоскости поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по ней рассчитывают модуль упругости исследуемого материала, дополнительно в исследуемом образце возбуждают изгибные колебания в плоскости, сов.ладающей с плоскостью, поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по соотношению измеренных частот вычисляют модуль упругости материала.

На фиг, 1 представлено устройство для осуществления способа определения модуля упругости материалов в режиме возбуждения изгибных колебаний в плоскости поверхности образца; на фиг.2 то же, в плоскости, перпендикулярной к поверхности образца.

Образец1 в форме ленты с толщиной Vl и шириной Ь )) закрепляется неподвижно с одного конца, а к другому концу подвешивается гРУз 2, в котором укреплен постоянный магнит 3, Внизу под грузом 2 устанавливается возбуждающая катушка 4,

Способ определения упругости материала осуществляется следующим образом.

Сначала катушку 4 устанавливают таким образом, что при подаче на нее переменного электрического напряжения в образце 1 через постоянный магнит 3 возбуждаются изгибные упругие аолны в плоскости поверхности Образца 1, т.е. вдоль его ширины. Определяют при этом резонансную частоту образца, соответствующую максимальной изгибной ее жесткости. Затем катушку 4 устанавливают в другое положение, когда в образце 1 возбуждаются волны в плоскости, перпендикулярной поверхности образца 1, т.е вдоль его толщины. Измеряется частота колебаний образца 1, соответствующая его изгибной жесткости. Вычисление модуля упругости образца, у которого толщина меньше Ширины, проводится по фо|рмуле

Пгиоге

t-

где nigf - вес подвешенного груза; В,Ь,И длина, ширина и толЬ1ина образца, соответственног j - параметр, зависящий от соотношения резонансных частот и определяемый расчетным путем.

Параметр j определяется по графику, рассчитанному для различных значений отношений резонансных частот. Таким образом, способ определе|1ия модуля упругости материалов позволяе расширить круг исследуемых образцов так как он с высокой точностью определяет модуль уйругости образцов типа лент за счет измерения его резонансных tjacTOT в различных плоскостя

ХА/ХХ/ХУ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛОВ, заключаквдийся в том. Что в исследуемом образце возбуждают изгибные колебания в плос кости;яерпендикулярной к плоскости поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по ней рассчитывают модуль упругости исследуемого материала, о тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей контроля за счет исследований образцов типа лент, дополнительно в иссле дуемом образце возбуждают изгибные колебания в плоскости, совпадающей с плоскостью поверхности образца, определяют резонансную частоту образца и по соотношению измеренных частот вычисляют модуль упругости материала. (О с