Установка для исследования рассеяния энергии в материале Советский патент 1977 года по МПК G01N11/16 

1

Изобретение относится к области определения свойств материалов, а именно к установкам для исследования рассеяния энергии в материале.

Известна установка для исследования рассеяния энергии в материале при колебаниях, содержащая массивную раму, захват для закрепления конца образца, инерционную массу, установленную на другом его конце, возбудитель и систему регистрации колебаний

1 Однако такая установка позволяет измерять декремент колебаний только на одной частоте.

Известна также установка для исследования рассеяния энергии в материале при колебаниях, содержащая основание, подвешенную к нему на струнах массивную раму, захват для крепления конца образца, инерционную массу, устанавливаемую на другом его конце, возбудитель низкочастотных колебаний, взаимодействующий с инерционной массой, возбудитель высокочастотных колебаний и систему регистрации колебаний образца 2.

В такой установке захват для закрепления конца образца крепится непосредственно на массивной раме, что позволяет измерять декремент затухания колебаний только одного 2ида при действии основной циклической нагрузки другого вида. Это не позволяет полностью характеризовать изменения, происходящие в материале при действии основной циклической нагрузки. Целью изобретения является исследование

рассеяния энергии в хматериале при разночастотных колебаниях одного вида.

Для этого описываемая установка снабл ена упругим элементом, соединяющим раму с захватом и взаимодействующим с возбудителем высокочастотных колебаний, а жесткость упругого элемента выбрана из условия его резонанса на частоте колебаний возбудителя высокочастотных колебаний. На чертеже представлена принципиальная

схема описываемой установки.

Упругий элемент 1, жесткость Су которого значительно больше жесткости Со образца 2, одним концом заделан в массивной раме 3, подвешенной для уменьшения дополнительных

потерь на струнах 4 к основанию (на чертеже не показано). К второму концу упругого элемента 1 присоединен якорь 5 возбудителя 6 высокочастотных колебаний и образец 2 с инерционной массой 7 на свободном конце.

На раме 3 закреплены также электромагнитный возбудитель 6 и датчик 8 системы возбуждения высокочастотных колебаний, в состав которой входит источник 9 питания, а также датчик 10 и электромагнитный возбудитель 11 системы низкочастотных колебаний,

в состав которой входит источник 12 питания. Для измерения декремента затухания служит система регистрации 13.

Установка работает следующим образом.

Возбудитель 6 высокочастотных колебаний, воздействуя на якорь 5, вызывает резонансные колебания упругого элемента 1. Жесткость Су упругого элемента 1 и масса якоря 5 выбраны таким образом, что резонансная частота упругого элемента 1 значительно больше частоты собственных колебаний образца 2 с инерционной массой 7. В этом случае амплитуда высокочастотных колебаний инерционной массы 7 будет незначительной, практически считать инерционную маесу 7 неподвижной. Амплитуда колебаний упругого элемента 1 устанавливается из условий необходимого циклического нагружения образца. Возбудитель И низкочастотных колебаний, воздействуя на инерционную массу 7, вызывает низкочастотные резонансные колебания малой амплитуды системы образец- масса. Так как жесткость Со образца 2 мала по сравнению с жесткостью Су упругого элемента 1 и амплитзда возбуждаемых низкочастотных колебаний величина малая, то деформация упругого элемента от низкочастотных колебаний образца 2 будет незначительной. Вследствие этого расстояние между якорем 5 и возбудителем 8 высокочастотных колебаний практически не меняется, что обеспечивает независимость режима высокочастотных колебаний от колебаний низкой частоты. Кроме того, вследствие малости деформации упругого элемента 1 от низкочастотных колебаний образца 2 дополнительные потери энергии в материале упругого элемента 1 сводятся к минимуму. После срыва низкочастотных колебаний с помощью системы регистрации 13 измеряется декремент свободных затухающих колебаний образца при непрерывном воздействии на него основной высокочастотной циклической нагрузки.

Формула изобретения

Установка для исследования рассеяния энергии в материале при колебаниях, содержащая основание, подвешенную к нему на струнах массивную раму, захват для крепления конца образца, инерционную массу, устанавливаемую на другом его конце, возбудитель низкочастотных колебаний, взаимодействующий с инерционной массой, возбудитель высокочастотных колебаний и систему регистрации колебаний образца, отличающаяся тем, что, с целью исследования рассеяния энергии в материале при разночастотных колебаниях одного вида, она снабжена упругим элементом, соединяющим раму с захватом и взаимодействующим с возбудителем высокочастотных колебаний, а жесткость упругого элемента выбрана из условия его резонанса на частоте возбудителя высокочастотных колебаний.

Источ-Н(Ики информации, принятые ВО внимание при экспертизе

1.Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Вибропоглощающие свойства конструкционных материалов. - Справочник. Киев, 1971, с. 67-68.

2.Труды научно-технического совещания по демпфированию колебаний. Киев, Изд-во АН УССР, 1960, с. 107-114.