Способ определения динамического модуля сдвига Советский патент 1989 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к исследованию упругих свойств материалов, а именно к способам определения динами- ческого модуля сдвига.

Цель изобретения - расширение класса исследуемых материалов путем обеспечения определения динамического модуля сдвига ортотропных материалов.

Способ осуществляют следующим образом.

Стержневой образец прямоугольного поперечного сечения из исследуемого материала опирают или подвешивают в

области узлов колебаний, возбуждают изгиьные колебания образца на двух . собственных формах в одной плоскости, измеряют частоты собственных колебаний, по которым определяют динамический модуль сдвига материала образца в плоскости колебаний. Соотношение- для расчета динамического модуля сдвиг га в плоскости колебаний получено из решения задачи изгибных колебаний призматических стержней с учетом влияния инерции вращения и поперечного сдвига. Возбуждение колебаний в одной плоскости расширяет класс исследуемых мач-е- риалов, поскольку обеспечивает определение динамического модуля сдвига ортотропных материалов.

С целью уменьшения трудоемкости за счет уменьшения времени на установку образца и подготовку к испытаниям ко- лебания образца возбуждают на третьей и шестой собственных формах при одной установке образца в сечениях, находя-,

щихся от торцов на расстоянии 0,35It -0,005 длины образца, или на первой и пятой собственных формах, опирая или подвешивая образец в сечениях, отстоящих от торцов на расстоянии 0,225t ±0,005 длины образца. Динамический модуль сдвига материала образца в плоскости колебаний для первого и второго в варианта установки образца рассчитывают из соотношений:

Изобретение относится к исследованию упругих свойств материалов. Целью изобретения является расширение класса исследуемых материалов путем обеспечения определения модуля сдвига ортотропных материалов. Для этого стержневой образец прямоугольного поперечного сечения из исследуемого материала опирают или подвешивают в области узлов колебаний, возбуждают изгибные колебания образца на двух собственных формах в одной плоскости, измеряют частоты собственных колебаний, по которым определяют динамический модуль сдвига материала образца в плоскости колебаний. Соотношение для расчета модуля сдвига получено из решения задачи изгибных колебаний стержня с учетом влияния инерции вращения и поперечного сдвига. Возбуждение колебаний в одной плоскости расширяет класс исследуемых материалов, поскольку обеспечивает определение модуля сдвига ортотропных материалов. Для уменьшения трудоемкости за счет уменьшения времени на подготовку к исследованиям колебания образца возбуждают на третьей и шестой или первой и пятой формах при одной установке образца в сечениях, находящихся от торцов на расстоянии 0,351±0,005 (при возбуждении третьей и шестой форм) или 0,225±0,005 (для первой и пятой форм колебаний) длины образца. 2 з.п. ф-лы.

HV

и

G

у

- О 0324 Р1 -, 26i§i l /b..17100 hVl - 1200

U, t, (1,,9 f//f,-l) + 45()

. 0 9464Pl f 225ii7 li/hf - 2920 h 1 - 670

( 178,1 ff/f/ - T)r3375(2T7rff7fJ T)

где X, у - оси упругой симметрии мате- риала (х совпадает с осью образца, у - с направлением колебаний); 1, ( - длина и толщина образца

соответственно;

f - плотность материала образца;

fi(i ,5,

6) - собственные частоты изгиб- ных колебаний i-й формы образца. Пример. Определяют динамический иодуль сдвига листового прессо- ванного стеклопластика плотностью f 1,9210 кг/м на основе эпоксидного связующего. Образец вырезают .вдоль одного из основных направлений армирования. Длина, толщина, ширина и масса образца равны соответственно 25,06 см; 0,936 см; 0,943 см и 42,5 г Модуль сдвига определяют в двух плоскостях, возбуясдая колебания образца в направлениях, соответствующих тол- щине и ширине образца. Модули сдвига, определенные при возбуждении колебаний третьей и шестой форм, равны - 0,558.10 Па и G - 0,666к хЮ Па (z - направление по ширине образца), а при возбуждении колебаний первой и пятой форм равны Сху - 0,566 10 Па, 0, - 0,677Х ХЮ Па.

Формула изобретения

в области узлов колебаний, возбуждают изгибные колебания образца на двух резонансных частотах, измеряют резонансные частоты, по которым определяют модуль сдвига материала образца, отличающийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых материалов путем обеспечения определения динамического модуля сдвига ортотропных материалов, колебания возбуждают в одной плоскости .на двух собственных формах.

в сечениях, находящихся от торцов на расстоянии 0,351 ± 0,005 длины образца.

3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости, колебания возбуждаю на первой и пятой собственных формах при одной установке образца в сечениях, находящихся от торцов на расстоянии 0,225 t 0,005 длины образца