Способ определения динамического модуля упругости материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к акустическим исследованиям материалов, в частности к способам определения динамического модуля упругости, и может быть использован для контроля физико- механических свойств материалов при вдавливании стержневого резонатора„

Цель изобретения - повышение точности за счет использования ступенчато возрастающей нагрузки„

На фиг0 1 показан график зависимости изменения резонансной частоты от глубины вдавливания наконечника; на фиг.2 - схема устройства, реализующего способ

Устройство содержит стержень 1 с твердым наконечником 2, укрепленный в основании За К стержню прикреплены возбуждающий 4 и приемный 5 преобразователи, соединенные с генератором 6 синусоидальных колебаний и регистрируюшим прибором 7 соответственно. К генератору 6 подключен частотомер 80 Исследуемый образец 9 установлен на предметном столике 10, имеющем возможность возвратно-поступательного движения за счет пары винт 11 - гайка 12., На образце 9 установлен индуктивный датчик 13 деформации, укрепленный на основании 3 и соединенный с измерителем 14 деформации.

Способ определения динамического модуля упругости осуществляют следующим образом.

В стержне 1 с твердым наконечником 2 возбуждают резонансные колебания с помощью преобразователя 4., Внсокочас-. тотное напряжение на преобразователь 4 подают с генератора 6. Постройку системы в резонанс ocytvo пшяют с помощью регистрирующего прибора 7,

ел

0Э

сл

fподключенного к приемному преобразователю 5. Измеряют частоту резонансных колебаний частотомером 8. С помощью винтовой пары винт 11 - гайка 12 поднимают предметный столик 10 с образ- цом 9 и таким образом вдавливают наконечник 2 в образец 9 на определенную глубинуо Глубину вдавливания измеряют датчиком 13 деформации, под- ключенным к измерителю 14 деформации. Вновь настраивают колебательную .систему в резонанс и измеряют новое значение резонансной частоты. Вычисляют изменение резонансной частоты fif. Повторяют указанные операции, увеличивая глубину вдавливания Строят зависимость изменения резонансной частоты от глубины вдавливания Af(h)0 Аппроксимируют полученную зависимость прямой и определяют модуль упругости материала образца по формуле

Е - n tg c6; где оЈ - угол наклона прямой;

Q $ Q

5

n - коэффициент, полученный

при градуировке измеритель ного устройствао

Формула изобретения Способ определения динамического модуля упругости материалов, заключающийся в том, что в стержне с твердым наконечником возбуждают резонансные колебания, вдавливают под нагрузкой наконечник стержня в образец исследуемого материала, регистрируют изменение резонансной частоты и по указанному изменению рассчитывают модуль упругости образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, вдавливание осуществляют при ступенчато возрастающей нагрузке, регистрируют на каждой ступени глубину вдавливания и изменение резонансной частоты, а модуль упругости определяют по углу наклона прямой, аппроксимирующей зависимость изменения резонансной частоты стержня от глубины вдавливания.

Изобретение относится к акустическим исследованиям материалов, а именно к способам определения динамического модуля упругости. Цель изобретения - повышение точности за счет использования ступенчатой нагрузки. Способ реализуют следующим образом. В процессе вдавливания наконечника акустического стержневого резонатора регистрируют глубину вдавливания и изменение резонансной частоты. Полученная зависимость ΔF(H) аппроксимируется прямой, а модуль упругости определяется по формуле E = N TG Α, где α - угол наклона прямой, N - коэффициент, полученный при градуировке. 2 ил.

ops

ЦЮ0,П П(нн

ФМ1