Способ динамических испытаний материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к исследова нию прочностных свойств материалов, и именно к способам динамических ис пытаишЧ, и наиболее эффективно может быть использовано при определении динамических зависимостей напряжений и деформаций. Известен способ Cl 3 динамических испытаний материалов, заключающийся в том, что образец размещают между двумя cTepKHeBbiMJi волноводами, в одном из волноводов возбуждают продоль ную упругую волну,, с помощью датчиков, расположенных в волноводах, ре ; гистрируют давление падающей, отра: женной и прошедшей через образец волн, по которьш определяют динами«Геские зависимости напряжений и смещений торцовых образца по формулам . 6д(tl 6(,6p(t); UgUI гдеи, 0 смещения торцовых сече ний образца, граничащи с возбу одающнм и вторы соответстве волноводом но; напряжения торцовых се 1ЭД , Ug чений сгбразца; R, т давления падающей, отр женной, и прошедшей чер образец упругих волн соответственно; плотность материала во новода; скорость звука в волно воде; t - время. Известный способ обладает недостаточно высокой точностью из-за влияния дисперсии упругих волн на показания датчика, размещенного ; в возбугадаемом волноводе. Кроме тог на точность отрицателыю влияет ограниченность интервала времени регистрации, обусловленная интерференцией падающей я отраженной волн. Целью изобретения является повы.шение точности за счет исключения погрешности измерения давлений, обусловленной дисперсией упругих волн в волноводах. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу динаш чес™ кнх испытаний материалов, заключающемуся в том, что образец размещают между двумя стержневым: волноводами, в одном из волноводов возбуждают продольную упругую волну, с помощью датчиков, расположенных в волноводах, регистрируют давление падающей, отраженной и прошедшей через образец волн, по которым определяют динамические зависимости напряжений и смещений торцовых сечений образца, продольную упругую волну возб ткдают в центральной части волновода так, чтобы она была симметричной относительно зоны возбуждения, а давление упругих волн регистрируют с помощью трех датчиков, два из которьпс располагают вблкзи торцов образца, а третий, служащий для регистрации давления падаюи1.ей волны, - в возбуждаемом волноводе на расстоянии от зоны возбужденияS равном расстоянию от этой зоны до торца образца, и по разности давлений, зарегистрированных с помощью датчиков, расположеяных в возбуждаемом волнозоде, определяют давление отраженной волны. Вследствие регистрации давлений с помощью двух датчиков, расположенных в возбужцаемом волноводе указанным образом, влиян11е дисперсии упругих волн исключается, поскольку давление отраженной волны определяется по разности показаний двух датчиков, влияние дисперсии на показания которых одинаково. Кроме того, симметри ная упругая волна ие интерферирует с отраженной от образца волной, что также повышает точность предлагаемого способа. На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Способ осуцествлкется следующим образом. Образец 1 размещают Mcjiyiy двумя стержневыми волноводами 2 и 3, в одном нз которых, например в волноводе 3, в его цептрги ыюй части (зоне возбуждения) возбуждакгг с помощью излучателя Д, например в виде пъезоэлементов, продольнзю упругую таким образом, чтобы ока была сим3метричной относительно зоны возбуж дений . С помощью пьезоэлектрических дат чиков 5-7, расположенных в волно водах 2 и 3, два из которых 5 и 6 располагают вблизи торцов образца а третш датчик 7, служащий для регистрации давления падающей волны, в возбуждаемом голноводе 3 на расстоянии от зоны возбуждения, равном .расстоянию от той же зоны до торца образца 1, и регистрирующего прибора 8 определяют давления падающей, . отраженной и прошедшей через образец 1 волн, причем давление отраженной волны определяют по разнос ти давлений, зарегистрированных с помощью датчиков 6 и 7, расположенных в возбуждаемом в.олноводе 3 6(t) 6-,(t); (t) 6f,(t+it;,)-6(t+24t); li(t)65(t+4tg), где Ор,6д 1- давления падающей, отраженной и прошед шей через образец 1 упругих волн; г ,6,,6- - давление упругих волн, Ъ fe ( регистрируемые датчиками 5-7 соответственно; - время прохождения, волной расстояния от образца 1 до датчиков 5 . и 6 соответственно. Определив указанные давления, динамические зависимости напряжений и смещений торцовых сечений образца 1 определяют по формулах(1) - (4). В результате возбуждения и регистрации симметричной упругой волны в возбуждаемом волноводе практически полностью исключается погрешность измерения давлений, обусловленная дисперсией упругих волн в волноводах, что приводит к повьш1ению точности определения динамических зависимостей напряжений и смещений торцовых сечений образца.

СПОСОБ ДИНАМРЛЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец размещают между двумя стержневыми волноводами, в одном из волноводов возбуждают продольную упругую волну, с помощью датчиков, расположенных в волноводах, регистрируют давление падающей, отраженной и прошедшей через образец волн, по которым определяют динамические зависимости напряжений и смещений торцовых сечений образца, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности за счет исключения погрешности измерения давлений, обусловленной дисперсией упругих волк в волноводах, продольную упругую волну возбуждают в центральной части волновода так, чтобы она бьша симметричной относительно зоны возбужденкя, а давление упругих волн регистрируют с помощью трех датчиков, два из которых располагают вблизи торцов образца, а третий, служащий для регистрации давления падающей волны, - в возбуждаемом волноводе i на расстоянии от зоны возбуждения, равном расстоянию от этой зоны до сл торца образца, и по разности давлений, зарегистрированных с помощью датчиков, расположенных в возбуждаемом волноводе, определяют давление отраженной волны.