Способ определения динамических характеристик материала, обладающего реологическими свойствами Советский патент 1991 года по МПК G01N3/30 

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов, а именно к способам определения динамических характеристик материала, обладающего реологическими свойствами

Целью изобретения является повышение информативности за счег определения частотных зависимостей динамических характеристик.

На чертеже представлены частотные зависимости динамического модуля упругости и коэффициента поглощения недо- вулканизированной амортизационной резины, определенные по предлагаемому способу.

Способ определения динамических характеристик материала, обладающего реологическими свойствами, осуществляется следующим образом.

Образец исследуемого материала нагружают ударом груза, регистрируют скорость соударения время соударения и скорость отскока Осуществляют второе на- гружение образца исследуемого материала грузом, масса которого отличается от массы первого груза не менее чем в два раза. Регистрируют скорость соударения, время со- .ударения и скорость отскока при втором нагружении. По результатам двух нагруже- ний находят реологические параметры Ј, a, ft функции Работнова ядра релаксации материала образца:

А (со) х( +/7)/Л, В (со) х cousin ,и/Д,

где Л а/гг + 2 o)r/3cos + ; у 1 +а; ц 0,5тт(1 + а); А (со) и В (со) - косинус- преобразование и синус-преобразование ядра релаксации, соответственно. По найденным функциям Работнова определяют частотные зависимости динамического модуля Е (а) и коэффициента i/ (со) поглощения материала образца:

Е (о)) Ео Т (1 - А (ш))2 + В 2 (со) , р (со) 2 л В (со) ,

где Ео - мгновенный нормальный модуль материала.

Расчет параметров , а,/9 осуществляют следующим образом. Из уравнения

где V0, Vi - скорости соударения и отскока, соответственно;

ti - время соударения.

По найденным значениям декремента и собственной частоты параметры функции Работнова определяют из следующих соотношений

ол 6022(l)-b26021 cos/i4-/3g

)2coi1-c cos/7T

Ci,

15

а - w1. ejJ.tCj(y.ln f + cos/f)- ttsln/j cos + cos/)l

«I - -ciin,1-

У -

Драя)

ycoi sin// 4-coi cos/i + /

0 где 5i,(32 и coi, сог декременты колебаний и собственные частоты для первого и второго нагружения, соответственно;

el- ki2 (coi 5i) (ад &) ; K12 mi2/m22;

m 1 и rri2 - массы фуза в первом и втором нагрчжении, соответственно; у2 u)i /(4сЯ)-1;

)-.

Значение Е0 в расчетном соотношении для Е (со) равно 0Eo C0l/F,

где I и F - длина и площадь испытуемого образца;

35

о

Со- Д01 mi;

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов. Целью изобретения является повышение информативности за счет определения частотных зависимостей динамических характеристик. Для этого в способе определения динамических характеристик материала, обладающего реологическими свойствами, по которому образец исследуемого материала нагружают ударом груза, регистрируют скорость соударения, время соударения и скорость отскока, по которым определяют динамический модуль упругости и коэффициент поглощения, нагружение осуществляют дважды, используя грузы, различающиеся по массе не менее чем в 2 раза, находят по результатам двух нагружений реологические параметры функции Работнова ядра релаксации материала, по которым определяют частотные зависимости динамического модуля и коэффициента поглощения. Двухкратное нагружение образца грузами, различающимися по массе не менее чем в 2 раза, и нахождение по результатам двух испытаний реологических параметров функции Работнова ядра релаксации материала, позволяют определить частотные зависимости динамического модуля упругости и коэффициента поглощения, что повышает информативность способа. Требование различия масс грузов не менее чем в два раза обусловлено тем, что в силу плохой обусловленности систем расчетных уравнений, при меньшем различии масс грузов динамические характеристики невозможно определить с заданной точностью. 1 ил.

at

У 9

где у - смещение;

w o(1 -k);

С0о - собственная частота системы, соответствующая идеальной упругости материала;

(t)} k(t-r)y(r)dr. k(t- т)- - оо

ядро релаксации, совместного движения груза и образца определяют для каждого нагружения значения декремента б колебаний и собственной частоты ш с помощью системы уравнений:

И2

е (g -V0d+ + V0 cos wti Vi,

CO /

Vo +g -2V0(5 6,

Ш01 - wi/Y(1 - А (ал))2 Ч- В (toi )2 .

0

5

Двухкратное нагружение образца грузами, различающимися по массе не менее чем в два раза, нахождение по результатам двух испытаний реологических параметров функции Работнова ядра релаксации, позволяете помощью приведенных соотношений определить частотные зависимости динамического модуля упругости и коэффициента поглощения, что повышает информативность способа. Требование различия масс грузов не менее чем в два раза обус- п ловлено тем, что в силу плохой обусловленности систем расчетных уравнений, при меньшем различии масс грузов, динамические характеристики реологических материалов невозможно определить с заданной точностью.

Формула изобретения Способ определения динамических характеристик материала, обладающих реологическими свойствами, по которому образец исследуемого материала нагружают ударом груза, регистрируют скорость соударения, время соударения и скорость отскока, по которым определяют динамический модуль упругости и коэффициент поглощения, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет определения частотных зависимостей динамических характеристик, нагружение осуЕ.НЛа

ществляют дважды, используя грузы, различающиеся по массе не менее чем в два раза, находят по результатам двух нагружений реологические параметры функции Работ нова ядра релаксации материала, по которым определяют частотные зависимости динамического модуля и коэффициента поглощения.