Способ определения динамического модуля сдвига

 

Изобретение относится к исследованию упругих свойств материалов. Целью изобретения является расширение класса исследуемых материалов путем обеспечения определения модуля сдвига ортотропных материалов. Для этого стержневой образец прямоугольного поперечного сечения из исследуемого материала опирают или подвешивают в области узлов колебаний, возбуждают изгибные колебания образца на двух собственных формах в одной плоскости, измеряют частоты собственных колебаний, по которым определяют динамический модуль сдвига материала образца в плоскости колебаний. Соотношение для расчета модуля сдвига получено из решения задачи изгибных колебаний стержня с учетом влияния инерции вращения и поперечного сдвига. Возбуждение колебаний в одной плоскости расширяет класс исследуемых материалов, поскольку обеспечивает определение модуля сдвига ортотропных материалов. Для уменьшения трудоемкости за счет уменьшения времени на подготовку к исследованиям колебания образца возбуждают на третьей и шестой или первой и пятой формах при одной установке образца в сечениях, находящихся от торцов на расстоянии 0,351±0,005 (при возбуждении третьей и шестой форм) или 0,225±0,005 (для первой и пятой форм колебаний) длины образца. 2 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (50 4 G Ol N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ УНТ СССР

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4444410/25-28 (22) 25.04.88 (46) 30.11.89. Бюл.У 44 (72) В.Н.Ривкинд, В.С.Исмайлов, В.Ф.Ланчин и М.П,Борисова (53) 620.178.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 163407, кл. G 01 N 3/32, 1964

Испытательная техника. Справочник./

Под ред. В.В.Клюева, M.: Машиностроение, 1982, кн. 2, с.139. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО

МОДУЛЯ СДВИГА (57) Изобретение относится к исследованию упругих свойств материалов.

Цель изобретения — расширение класса исследуемых материалов путем обеспечения определения модуля сдвига ортотропных материалов. Для этого стержневой образец прямоугольного поперечного сечения из исследуемого материала опирают или подвешивают вобласти узлов колебаний, возбуждают изгибные колебания образца на двух

Изобретение относится к исследованию упругих свойств материалов, а именно к способам определения динами- ческого модуля сдвига.

Цель изобретения — расширение класса исследуемых материалов путем обеспечения определения динамического модуля сдвига ортотропных материалов.

Способ осуществляют следующим образом.

Стержневой образец прямоугольного поперечного сечения из исследуемого материала опирают или подвешивают в

2 собственных формах в одной плоскости, измеряют частоты собственных колебаний, по которым определяют динамичес-, кий модуль сдвига материала образца в плоскости колебаний. Соотношение для расчета модуля сдвига получено as. решения задачи изгибных колебаний стержня с учетом влияния инерции вращения и поперечного сдвига. Возбуждение колебаний в одной плоскости расширяет класс исследуемых материалов, поскольку обеспечивает определение модуля сдвига ортотропных материалов °

Для уменьшения трудоемкости за счет уменьшения времени на подготовку к исследованиям колебания образца возбуждают на третьей и шестой или первой и пятой формах при одной установке образца в сечениях, находящихся от торцов на расстоянии 0,351 «» 0,005 .(при возбуждении третьей и шестой форм) или 0,225 g 0,005 (для первой и пятой форм колебаний) длины образца. з.п. ф-лы. ) области узлов колебаний, возбуждают иэгиьные колебания образца на двух .! собственных формах в одной плоскости, измеряют частоты собственных колебаний, по которым определяют динамический модуль сдвига материала образца в плоскости колебаний. Соотношениедля расчета динамического модуля сдви= га в плоскости колебаний получено из решения задачи изгибных колебаний призматических стержней с учетом влияния инерции вращения и поперечиого сдвига.

Возбуждение колебаний в одной плоско1525549 сти расширяет класс исследуемых ма ге- щихся от торцов на расстоянии 0,351 + риалов, поскольку обеспечивает опреде-, -0,005 длины образца, или на первой и ление динамического модуля сдвига пятой собственных формах, опирая или ортотропных материалов. подвешивая образец в сечениях, отстояС целью уменьшения трудоемкости за щих от торцов на расстоянии 0,225> счет уменьшения времени на установку +0,005 длины образца. Динамический образца и подготовку к испытаниям ко- модуль сдвига материала образца в плослебания образца возбуждают на третьей кости колебаний для первого и второго в и шестой собственных формах при одной 10 варианта установки образца рассчитывают установке образца в сечениях, находя-, из соотношений:

26д81 1 /h — 17100 h /1 " 1200 > 1 71i (11 9 f /f -1) + 45(4,12 f, /К вЂ” 1) и

12 f2 Ыд 1 — 2920 hü L1 - 670 ч 1 /Ъ (178,1 f /f - 1) + 33,5(21,9 Р/Š— )) где х, у — оси упругой симметрии материала (х совпадает с осью образца, у — с направлением колебаний);

1, — длина и толщина образца 25 соответственно; — плотность материала образца;

f ° (ю

1,3,5, 30

6) — собственные частоты изгибных колебаний i-й формы образца, Пример. Определяют динамичес" кий модуль сдвига листового прессованного стеклопластика плотностью

) 1,92 10 кг/м на основе эпоксидВ ного связующего. Образец вырезают ,вдоль одного из основных направлений

apMHp0BaHHH ° Длина толщинау IHpHHa 40 и масса образца равны соответственно

25,06 см; 0,936 см; 0,943 см и 42,5 r.

Модуль сдвига определяют в двух плоскостях, возбуждая колебания образца в направлениях, соответствующих тол- 45 щиие и ширине образца. Модули сдвига, определенные при возбуждении колебаний третьей и шестой форм> равны

Ску 0,558 ° 10 Па и С 0,666к х 10 IIa (z — направление по ширине образца), а при возбуждении колебаний первой и пятой форм равны

Gay 0,566 ° 10 Па, G„> 0,677Х

Х10 Ila.

Формула изобретения

1. Способ определения динамического модуля сдвига, по которому стержневой образец прямоугольного поперечного сечения иэ исследуемого материала опирают или подвешивают в области узлов колебаний, возбуждают изгибные колебания образца на двух резонансных частотах, измеряют резонансные частоты, по которым определяют модуль сдвига материала образца, отличающийся тем, что, с целью расширения класса иссле— дуемых материалов путем обеспечения определения динамического модуля сдвига ортотропных материалов, коле" бания возбуждают в одной плоскости .на двух собственных формах.

2. Способ по п,l, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьше ния трудоемкости, колебания возбуждают на третьей и шестой собственных формах при одной установке образца в сечениях, находящихся от торцов на расстоянии 0,351 2 0,005 длины образца.

3. Способ по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости, колебания возбуждают на первой и пятой собственных формах при одной установке образца в сечениях, находящихся от торцов на расстоянии 0,225 и 0,005 длины образца.