Резонансный способ определения динамических характеристик низкомодульных материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов, а именно к резонансным способам определения динамических характеристик низкомодульных материалов.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже изображена установка для осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Составной образец в виде консольной балки, образованной подложкой из высокодобротного материала и нанесенным на нее слоем исследуемого материала, соединяют свободной поверхностью слоя исследуемого материала с (жесткой неподвижной опорой. Возбуждают изгибные колебания подложки. Измеряют параметры вызванных изгиб- ными колебаниями подложки резонансных колебаний составного образца, по которым определяют динамические характеристики исследуемого низкомодульного материала. В частности, динамический модуль упругости и коэффициент механических потерь исследуемого низкомодульного материала может быть определен по следующим, полученным при решении задачи о динамике колебаний составного образца, соедиСЛ

СО

со сл |

00

ненного свободной поверхностью слоя исследуемого материала с жесткой и неподвижной опорой, в приближении нулевой массы слоя исследуемого материала, соотношениям

(Ј2-Ј2);

f2 -f2 -2f2)

ЛМ (lj

IHAkc.

ҐГ Г1ГТ

где Е и - динамический модуль упругости и коэффициент механических потерь исследуемого материала соответственно;

II п иН - толщина подложки и слоя исследуемого материала соответственно;

f и я - плотность и коэффициент механических потерь материала подложки соответственно;

f ц fи - резонансная частота составного образца и подложки соответственно; f, и f

-млкс.

/ЧИН

- частоты, при которых амплитуда колебаний составного образца составляет 0,707 амплитуды его резонансных колебаний. Повышение точности обусловлено тем, что при соединении составного образца свободной поверхностью слоя исследуемого материала с жесткой и неподвижной опорой, амплитудно-частотная характеристика составного образца в большей степени зависит от свойств исследуемого материала.

Установка для осуществления предлагаемого способа содержит основание 1, на котором с помощью зажима 2 зякреплены стальная пластина 3, являющаяся подложкой составного образца, включающего также и нанесенный на пластину 3 слой 4 исследуемого низкомодульного материала, и жесткая стойка 5 из немагнитного материала, являющаяся жесткой и неподвижной опорой, соединенной со свободной поверхностью слоя 4 исследуемого ма0 териала. Для возбуждения колебаний стальной пластины 3 у ее свободного конца установлен электромагнитный вибровозбудитель 6. Колебания стальной пластины регистрируются вибро-

5 преобразователем 7. Слой 4 исследуемого низкомодульног О материала соединен со стальной пластиной 3 и стойкой 5 с помощью клея, либо другим способом, обеспечивающим хорошее

0 сцепление по всей поверхности контакта исследуемого материала с пластиной 3 и стойкой 5.

Формула изобретения

0

Резонансный способ определения динамических характеристик низкомодульных материалов, по которому на свободный конец составного образца л в виде консольной балки, образованной подложкой из высокодобротного материала и нанесенным на нее слоем исследуемого материала, воздействуют гармонической силой, возбуждающей / изгибные колебания подложки, регист- рируют параметры резонансных колебаний составного образца, по которым определяют динамические характеристики исследуемого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, при возбуждении колебаний свободную поверхность слоя исследуемого материала соединяют с жесткой и неподвижной опорой.

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов. Целью изобретения является повышение точности. Для этого составной образец в виде консольной балки, образованной подложкой из высокодобротного материала и нанесенным на нее слоем исследуемого материала, соединяют свободной поверхностью слоя исследуемого материала с жесткой неподвижной опорой. Возбуждают изгибные колебания подложки. Измеряют параметры вызванных изгибными колебаниями подложки резонансных колебаний составного образца, по которым определяют динамические характеристики исследуемого материала. Повышение точности обусловлено тем, что при соединении составного образца свободной поверхностью слоя исследуемого материала с жесткой и неподвижной опорой амплитудно-частотная характеристика колебаний составного образца сильнее зависит от свойств исследуемого материала. 1 ил.