Способ определения динамических характеристик материала, обладающего реологическими свойствами

 

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.

СОЮЗ CORI:- ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G01 М 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4475241/28 (22) 08.08.88 (46) 23.08,91, Бюл. М 31 (71) Институт геотехнической механики АН

УССР (72) В. Н, Потураев, И. И. Круш, Ю. Я. Ободан, H. В. Герасимова и А. Н. Зайцев (53) 620.178.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 983506, кл. G 01 N 3/30, 1982.

Акустический журнал, 1974, т. ХХ, вып.

2, с. 242-246. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА, ОБЛАДАЮЩЕГО РЕОЛОГИЧЕСКИМИ

СВОЙСТВАМИ (57) Изобретение относится к исследованию механиЧеских свойств материалов. Целью изобретения является повышение информативности эа счет определения частотных зависимостей динамических характеристик.

Для этого в способе определения динамических характеристик материала, обладающеl го реологическими свойствами, по которому образец исследуемого материала нагружают ударом груза, регистрируют скорость соИзобретение относится к исследованию механических свойств материалов, а именно к способам определения динамических характеристик материала, обладающего реологическими свойствами.

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

„„SU ÄÄ 1672273Al ударения, 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 2 раза обусловлено тем, что в силу плохой обусловленности систем расчетных уравнений, при меньшем различии масс грузов динамические характеристики невозможно определить с заданной точностью. 1 All.

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

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

1672273 и г

= С!, Е (cu) = Ео (, ф(а ) =2 гВ ((d), Со= Ф! m>;

eo! — — а>1/ у+ иЯу = g*-,, Образец исследуемого материала нагружают ударом груза, регистрируют скорость соударения, время соударения и скорость отскока. Осуществляют второе нагружение 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 нагружений находят реологические параметры у, а, Р функции Работнова ядра релаксации материала образца:

A ra) =х(cosy+/)//

B (а) =ум вар/л, где Л = иР + 2 и) P cos р + jP; у = 1 + а;

/c =0,5л(1 +а); А(в) И В(со) — косинуси реобразование и синус-п реобразование ядра релаксации, соответственно. По найденным функциям Работнова определяют частотные зависимости динамического модуля Е (ж) и коэффициента ф (со) поглощения материала образца: где Ео — мгновенный нормальный модуль материала, Расчет параметров у, а, р осуществляют следующим образом. Из уравнения где у — смещение;

Q =о4(! — k*); м, — собственная частота системы, GOответствующая идеальной упругости материала; к у (t) = f k (t — г) у (r) d т; k (z — т)— ядро релаксации, совместного движения груза и образца определяют для каждого нагружения значения декремента д колебаний и собственной частоты со с помощью системы уравнений:

О!1 д д» вЂ” /д — ч. д»- ) sin m ti +

Й, QJ

+ Vo cos в!!) = Ч!, (V< — — ю — — g»)tg мt! + g»â€” д д (0 Cd — 2 од)= где Vo, V! — скорости соударения и отскока, соответственно; т! — время соудар" ния.

По найденным значениям декремента и

5 собственной частоты параметры функции

Работнова определяют из следующих соотношений, ю - (с,(у»щ+ р,y (pt » цЯ

- i-d

Х ум! slnp+e! совp+P

20 где д!, bz и ш!, mz — декременты колебаний и собственные частоты для первого и второго нагружения, соответственно; с!=- k! (ж! д!)(садг); к! = m! /гпг;

m и mz — массы груза в первом и втором

25 нагружении, соответственно; у= N! /(4д1) -1;

2 *2

g =ар /(4д ) — 1, Значение Ео в расчетном соотношении для Е (м).равно

ЗО Ео=Со1/F, где и F — длина и площадь испытуемого образца;

Двухкратное нагружение образца грузами, различающимися по массе не менее чем в два раза, нахождение по результатам двух испытаний реологических параметров функции Работнова ядра релаксации, позволяет с 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 обусловлено 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 нагружа1672273

Е, Составитель Н.Ямщиков

Редактор А.Шандор Техред М,Моргентал Корректор Н.Король

Заказ 2832 Тираж 374 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ют 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 осуществляют дважды, используя грузы, различающиеся по массе не менее чем в два раза. находят по результатам двух нагружений реологические параметры функции Работнова ядра релаксации материала, по кото5 рым определяют частотные зависимости динамического модуля и коэффициента поглощения.