Способ определения физико-механических характеристик слоистых анизотропных материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N29/00 

4ii 4ai ts9

СО

Изобретение относится к области определения физико-механических характеристик материалов с помощью акустических измерений и может быть использовано при определении физико- механических характеристик слоистых анизотропных материалов, например, при определении объемной доли наполнителя углепластика.

Цель изобретения - повышение достоверности определения физико-механических характеристик за счет исполь- эования регрессионной связи с более высоким козффициентом корреляции.

Способ определения физико-механических характеристик слоистых анизотропных материалов заключается в следующем.

Излучают в материал импульсы ульт развуковых (УЗ) колебаний, принимают прощедшие через материал колебания и измеряют скорость С j h С,. распространения УЗ-колебаний в двух направлениях анизотропии в плоскости слоев. Определяют среднее арифмети- ческое зйачение С измеренных скоростей Со Сп/2 + . Измеряют толщину Дh монослоя исследуемого материала и определяют физико-механи ческую характеристику R, например, объемную долю волокна, объемную долю связующего, пористость и т.п., по заранее выявленной линейной регрессионной зависимости

R а,, + а,, uh + ,

где а.а и а - свободный член и

коэффициенты ли . . . нейной регрессион ной зависимости.

Способ реализуется следующим образом.

При контроле слоистого анизотроп- ного материала, например 76-слойного углепластика, изготовленного методом прямого прессования из предварительно пропитанных связующим листов углеродной ленты, на поверхности листового углепластика устанавливаются УЗ-преобразователи на частоту 60 кГц. С помощью УЗ-прибора УК-10П измеряется скорость распространения УЗ-колебаний в двух направлениях анизотропии в плоскости листа и определяется среднее арифметическое значение Cj, измеренных скоростей. С помощью индикатора часового типа с ценой де

0

5

0 5 0 5

0

0

ления 0,01 мм измеряется толщина uh монослоя углепластика. Физико-механическая характеристика, например объемная доля наполнителя Vg, определяется из выражения

Уц 14,79 - 0,34 uh + 1,45 IO C,

где uh - измеренная толщина монослоя, мкм; С. - среднее арифметическое

измеренных скоростей, м/с; V - объемная доля волокна, .об.%.

Регрессионная зависимость Vg f(u.h,Cj)) получена на-образцах, изготовленных при варьировании удельного давления прессования от 0,2 до 3,0 МПа. С увеличением удельного давления материал имеет более плотную, однородную и упорядоченную - структуру. Большая часть связующего отжимается, и материал имеет тенденцию к увеличению объемной доли наполнителя, В образцах средняя скорость CQ изменяется в интервале значений 6730 - 7290 м/с, а толщина монослоя - в пределах 94-73 мкм. В полученной зависимости коэффициент множественной корреляции составляет г 0,943, а критерий надежности F 55,3, что значительно выше его табличного значения - 4,74. Формула и, зобретения

Способ определения физико-механических характеристик слоистых анизотропных материалов, заключающийся в том, что излучают в материал импульсы ультразвуковых колебаний, принимают прошедшие через материал колебания, измеряют скорость распространения ультразвуковых колебаний и г геометрические параметры материала и с помощью измеренных параметров оп - ределяют физико-механические характеристики материала, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, скорость распространения ультразвуковых колебаний измеряют в двух направлениях анизотропии в плоскости слоев, определяют среднее арифметическое значение измеренных скоростей, в качестве из- .меряемых геометрических параметров материала выбирают толщину монослоя, а физико-механические характеристики определяют с учетом линейной per- рессионной зависимости по средней скорости и толщине монослоя.

Изобретение относится к определению физико-механических характеристик материалов с помощью акустических измерений. Целью изобретения является повышение достоверности определения физико-механических характеристик за счет учета толщины мойо- слоев. В исследуемом материале измеряют скорость распространения ультразвуковых колебаний в двух направлениях анизотропии в плоскости слоев и определяют их среднее арифметическое, д Измеряют также толщину монослоя ма- териала. Физико-механическую характеристику материала, например объемную долю связующего, определяют с помощью линейной регрессионной зависимости по измеренным значениям средней ско 5 рости и толщины монослоя. (Л