Способ измерения коэффициента пуассона пъезокерамических материалов

 

Изобретение относится к исследованию механических свойств пьезокерамических материалов. Целью изобретения является повышение точности. Для этого в способе измерения коэффициента Пуассона, по которому возбуждают резонансные радиальные колебания образца исследуемого материала в виде диска, измеряют частоты основного резонанса и первого обертона, дополнительно измеряют частоту второго обертона, а коэффициент Пуассона определяют по измеренным резонансньм частотам по приведенному соотношению . Измерение частоты второго обертона радиальных кОлебан1й образца повышает точность измеряемого значения коэффициента Пуассона, т.к. расчетное соотношение дпя определения коэффициента Пуассона является-решением уравнения радиальных колебаний образца в виде диска с учетом толщины образца, нл. (Л

СОЮЗ СВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 N 3/3?.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4176098/25-28 (22) 07.01 .87 (46) 07.12.88. Бюл. М 45 (71) Ростовский государственный уни верситет нм. М.А.Суслова и Ростовский-иа-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения (72) Влад.В.Мадорский, Вик.В.Мадорский и М.В;Богуш (53) 620.179,16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 634192, кл. G Ol N 29/00, 1978, Материалы пьеэокерамические, Ме- . тоды испытаний. ГОСТ 12370-10. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ПУАССОНА ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию механических свойств пьезокерамических материалов. Целью изоб„„SU„,, 1442867 А1 ретения является повышение точности.

Для этого в способе измерения коэффициента Пуассона, по которому возбуждают резонансные радиальные колебания образца исследуемого материала в виде диска, измеряют частоты основного резонанса и первого обертона, дополнительно измеряют частоту второго обертона, а коэффициент Пуассона определяют по измеренным реэонансньм частотам по приведенному соотношению. Измерение частоты второго обертона радиальных колебаний образца повышает точность измеряемого значения коэффициента Пуассона, т.к. расчетное соотношение для определения коэффициента Пуассона является-решением уравнения радиальных колебаний образца s виде диска с учетом толщины образца. 1 ил.

1 14428б

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов, а именно к способам измерения коэффициента Пуассона пьеэокерамических материалов.

Цель изобретения — повышение точности, На чертеже представлены зависимости коэффициента Пуассона для матери- 10 ала ЦТС-21 от отношения толщины образца к его диаметру по известному и предлагаемому способам.

Способ осуществляют следующим образом. 15

В образце в,виде диска возбуждают резонансные колебания и измеряют частоту основного резонанса, первого и второго обертонов и рассчитывают коэффициент Пуассона иэ соотношения

f3

2. X,+(1-g),Хг Х3 — - - = 1-Х, -! — — —,—, -2 — -7 —— х

3 2

Х7. Х3 2 х

Х Х -Х Х где 1 — коэффициент Пуассона;

f,. f f — частоты основного резонанса, первого и второго обертонов соответственно;

Х,„(n--1,2,3) — корни уравнения

Х„Х,(Х„)=(1- )Т,(Х„), где I Х, — функции Бесселя первого 35 рода нулевого и первого порядка соответственно.

Измерение частоты второго обертона радиальных колебаний образца исслеруеМого материала повышает точность определяемого значения коэффициента

Пуассона, так как данное расчетное соотношение является решением уравнения радиальных колебаний образца в виде диска с учетом толщины образца. 45

Пример. Измерения частот основного резонанса и двух обертонов проводятся на установке, которая состоит из прибора для исследования амплитудно-частотных характеристик, 50 широкополосного усилителя, частотомера и четырехполюсника. В образце в виде диска из пьезокерамики с диаметром,18 мм и толщиной 1,02 мм возбуждаются радиальные колебания с помощью прибора при приложении к торцам диска переменного электрического поля.

С помощью частотомера измеряют частоту основного резонанса f, и двух обертонов fz f3. Для данного образца f, =141,25, f =370,29, Г -585,38 кГц.При данных значениях частот величина коэффициента Пуассона 4 =0,3. .Реэультаты для образцов в виде дисков из пьезокерамики различной толщины приведены на чертеже (кривая 1). Значения коэффициента Пуассона, измеренные предлагаемым способом, практически зависят от отношения толщины образца к его диаметру и по величине равны значению, измеренному по ГОСТУ (кривая 2), при толщине образца, стремящейся к нулю. При реально ненулевой толщине образца точность предлагаемого способа выше.

Формула из о бр етения

Способ измерения коэффициента Пуассона пьеэокерамических материалов, по которому возбуждают радиальные резонансные колебания образца в виде диска и измеряют частоты основного ре. зонанса и первого обертона, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

I повышения точности, измеряют частоту второго обертона, а коэффициент Пуассона рассчитывают из соотношения

f, (Х, +(1 g),/fixe-Xs ) „

3 3

fъ!fzXz Х3

" — — 3 — -7 =—

Хь Хх-Х3 Х z где — коэффициент Пуассона;

f — частоты основного резонан3 са, первого и второго обертонов соответственно;

X>(n=1,2,3) — корни уравнения х„т. (x„) =(1- ), (х„) где I,1 — функции Бесселя первого рода нулевого и первого порядка соответственно.

1442867

;4 70

Составитель Н.Ямщиков

Редактор И. Горная Техред N. Ходанич

Корректор С.Черни

Заказ 6376/39

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,