Способ определения декремента колебаний низкомодульного материала при изгибных колебаниях Советский патент 1990 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к исследованию демпфирующих свойств материалов, а именно к способам определенного декремента колебаний низкомодульных материалов при изгибных колебаниях.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже представлена зависимость декремента колебаний клеевой

композиции Спрут-МП от амплитуды деформации, определенного по данному способу.

На чертеже приведена зависимость декремента колебаний указанной клеевой композиции от амплитуды деформации.

Способ осуществляется следующим образом.

Возбуждают резонансные изгибные колебания подложки имеющей форму консольной балки равного сопротивления динамическому изгибу с грузом на конце. Колебания возбуждают через заделку путем периодического плоскопараллельного перемещения защемленного конца подложки. Измеряют частоту резонансных колебаний подложки, ампли- туду колебаний защемленного конца и ампдитуду деформации на поверхности подложки. Наносят исследуемый материал на подложку с двух сторон слоями равной толщины, Затем возбуждают из- гибные колебания составного образца

с частотой, равной измеренной резонансной частоте подложки. Амплитуду колебаний составного образца задают из условия равенства амплитуды деформации на поверхности подложки, измеренной ранее амплитуде деформации на поверхности подложки. Измеряют амплитуду колебаний защемленного конца составного образца и сдвиг фаз между возбуждающей силой и вызываемой ею деформацией, регистрируют форму колебаний составного образца, а декремент колебаний покрытия определяют из соотношения

Изобретение относится к исследованиям демпфирующих свойств материалов. Целью изобретения является повышение точности. Для этого возбуждают резонансные изгибные колебания подложки, имеющей форму консольной балки равного сопротивления динамическому изгибу с грузом на свободном конце и выполненной из высокодобротного материала. Измеряют частоту резонансных колебаний подложки, амплитуду колебаний защемленного конца и амплитуду деформаций на ее поверхности. Затем возбуждают изгибные колебания составного образца с частотой, равной резонансной частоте подложки. Образец представляет собой консольную балку, состоящую из подложки и покрытия из исследуемого материала, нанесенного на подложку с двух сторон слоями равной толщины. Амплитуду изгибных колебаний составного образца задают из условия равенства средней амплитуды деформации на поверхности подложки измеренной ранее амплитуде деформации на поверхности подложки. Измеряют амплитуду колебаний защемленного конца составного образца, сдвиг фаз между возбуждающей силой и вызываемой ею деформацией и регистрируют форму колебаний образца, по которым определяют декремент колебаний материала покрытия. Повышение точности обусловлено определением декремента колебаний в режиме установившихся колебаний и использованием подложки, обеспечивающей близкое к однородному

rf1

бе

jT(t 42t) fSsmVlMif + (Р t +2Pt) b(x)ffdx -S0tMl7+eet0S b(x)

v о - f(, jo о Г Ji о

5() b(x)/dx + M(f.M + Uf;| l,Hp0 J b(x)

30

де S0, S - амплитуды колебаний за- 25 томленного конца подложки и составного образца соответственно; w - сдвиг фазы между возбуждающей силой и деформацией образца; р г о - плотности материала подложки и покрытия соответг- ственно; tQ, t - толшины подложки и слоя

покрытия соответственно; Ь(х), - ширина и цпяна образца соответственно;

5 $ва+ j-2c(t0) амплитуда деформации па

поверхности подложки сое

тавного образца; И, Т - масса и момент инерции

прикрепляемого груза; Ј0 амплитуда деформации на

поверхности подножки, Математическое соотношение для расета декремента т.олебаний вызедечо из оотношений для баланса между кинетической и потенциальной энергией деформирования при изгибных колебаниях подложки и составного образца. Повышение точности обусловлено определением декремента колебаний в режиме установившихся колебаний ПРИ фиксированных частоте и амплитуде дефор™- 3 маций„. Использование подложки в виде банки равного сошэстивпения динамическому изгибу обеспечивае г близкое

50

0

5

$

3

0

к однородному деформационное состоя- i ние материала покрытия, что также повышает точность определения декремента колебаний.

Пример. Определяли диссипа- тивные свойства клеевой композиции Спрут-МП. В качестве подложки использовалась балка равного сопротивления динамическому0изгибу с параметрами, рассчитанными по известным зависимостям, при следующих исходных данных:материал подложки сталь ВМ СчЗсп; ширина балки в заделке 55,09 мм; ширина балки в месте присоединения инерционного груза 7,38 мм; масса инерционного груза - 1,377 кг, момент инерции присоединенного груза 0,0102 кгм, частота резонансных колебаний подложки 32 Гц, Амплитуду деформации на поверхности подложки определяли с помощью тензодатчиков, тензоусилителя и шлейфового осцило- графа. Амплитуду перемещений защем- ленног о конца и сдвиг фаз между возбуждающей силой и деформацией изме- рчлн используя тензодатчики, тензо- усилитель, шлейфовый осциллограф и виброметр.

Формула изобретения

Способ определения декремента колебаний низкомодульного материала при изгибных колебаниях, по которому возбуждают изгибные колебания составного образца, представляющего собой

консольную балку, состоящую из подложки из высокодобротного материала и покрытия из исследуемого материала, нанесенного на подложку с двух сторон слоями равной толщины, возбуждают резонансные изгибные колебания отдельно подложки, измеряют частоту резонансных колебаний подложки и параметры колебаний составного образца, по которым определяют декремент колебаний материала покрытия,отличающий с я тем, что, с целью повышения точности, используют подложку, Имеющую форму балки равного сопротив- j 5 сдвиг фаз между возбуждающей силой и ления динамическому изгибу с грузом вызываемой ею деформацией, регистри- на свободном конце, колебания подлож- руют форму колебаний составного об- ки и составного образца возбуждают разца, а декремент колебаний покры- через заделку, при резонансных коле- тия определяют из соотношения

10

баниях подложки измеряют амплитуду . колебаний защемленного конца подлож- .ки и амплитуду деформаций на поверхности подложки, колебания составного образца возбуждают на резонансной частоте подложки, а амплитуду изгиб- ных колебаний составного образца задают из условия равенства средней амплитуды деформации на поверхности подложки измеренной ранее амплитуде деформации на поверхности подложки, измеряют амплитуду колебаний защепленного конца составного образца и

ir(t0+2t)Ssinv Mif(lf.e, + (pete +2pt) J b(x)4 dx -S0 Ml+pot0 jb(x)

о

e Г

№РОСО +2fc l b(x)c/dx4. + Kf-X.e)-lpet0 Sb(x)x4dx+M84+4lЈ2 }

де S, Su - амплитуды колебаний защемленного конца подложки и составного образца соответственно; ц/ - сдвиг фаз между возбуждающей силой и деформацией составного образца; в ,Ј - плотности материала подложки и покрытия соот- . ветственно;

Ј%

10

Техред М.Ходанич

М 20 25 30 l-fff

Составитель Н.Ямщиков

Корректор

5 сдвиг фаз между возбуждающей силой и вызываемой ею деформацией, регистри- руют форму колебаний составного об- разца, а декремент колебаний покры- тия определяют из соотношения

баниях подложки измеряют амплитуду . колебаний защемленного конца подлож- .ки и амплитуду деформаций на поверхности подложки, колебания составного образца возбуждают на резонансной частоте подложки, а амплитуду изгиб- ных колебаний составного образца задают из условия равенства средней амплитуды деформации на поверхности подложки измеренной ранее амплитуде деформации на поверхности подложки, измеряют амплитуду колебаний защепленного конца составного образца и

Ј0 t толщины подложки и слоя покрытия соответственно; 1, Ъ(х) - длина и ширина образца

соответственно; if - форма колебаний составного образца; М, I - масса и момент инерции

прикрепленного груза;

- амплитуда деформации на

поверхности покрытия.

Корректор С.Черни