ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Динамическое определение упругих констант из "Практические вопросы испытания металлов " Для алюминиевого образца путем измерения собственных частот для колебания при растяжении, изгибе и кручении необходимо определить модуль упругости и модуль сдвига (кручения) [1, с. 344—353 32, с. 182—195, 398—406]. [c.216] Прибор для измерения собственной частоты (0,6—25 кГц), приспособление для закрепления образца, пьезоэлектрическая система возбуждения и приема, раздвижной калибр (штангенциркуль, микрометрический винт), аналитические весы. [c.216] Системы возбуждения и приема могут быть выбраны произвольно. Собственная частота принимается приемником, усиливается и указывается на цифровом приспособлении в герцах. В случае резонанса, при котором частота возбуждения совпадает с собственной частотой испытываемого образца (независимое, внешнее возбуждение генератором звуковой частоты), возникают высокие амплитуды колебаний, которые видимы на экране осциллографа в виде фигур Лиссажу. То же самое наблюдается и при самовозбуждении с помощью обратной связи с той лишь разницей, что при самовозбуждении испытуемый образец является частотоопределяющим элементом. Рис. 120 и 121 поясняют это различие. [c.216] Для М = Ь (продольный модуль) определяют скорость распространения продольных колебаний. [c.217] Для М = С (модуль кручения) определяют скорость поперечной волны у, в вытянутых (продолговатых) телах или скорость крутильных волн и. вдоль цилиндрических образцов. [c.217] Для М = Е (модуль упругости) находят скорость волны при растяжении Уд при условии, если диаметр много меньше длины волны Ящ. [c.217] Из уравнения (13) следует, что для тонких образцов основная частота при растяжении всегда во много раз больше, чем частота колебания при изгибе. По этой причине на приборе для измерения собственных частот не может быть проведено измерение частоты при растяжении. [c.218] С учетом уравнений (12) и (13) большая часть спектра колебаний может быть определена. [c.218] При крутящем нагружении в противоположность другим колебательным нагружениям не происходит изменения объема. Поэтому изотермический модуль кручения (модуль сдвига) можно приравнять модулю сдвига, определенному адиабатически на приборе для измерения собственных частот. Адиабатический модуль упругости, напротив, всегда больше, чем изотермический модуль, например определенный при испытании на растяжение. Причина заключается в том, что из-за упругого нагружения колебаниями при растяжении и изгибе в детали возникают уплотненные и увеличенные участки, и температурные изменения, протекающие с этими периодическими изменениями объема, из-за быстроты не могут быть выравнены в течение одного периода колебания. В литературе адиабатический модуль ад называют также динамическим модулем, а изотермический модуль — статическим. [c.219] Измеренные собственные основные частоты необходимо проверить с помощью уравнений (13) и (14). Кроме того, для контроля результатов измерений необходимо использовать частоты верхних гармоник колебаний из уравнений (5), (7), (8) и (12). [c.220] По найденным уже собственным основным частотам с помощью уравнений (5), (8) или (11) и (16) можно определить модули упругости и сдвига испытуемого образца и обсудить результаты с учетом использованных для расчета величин и видов колебаний. [c.221] Максимальная погрешность измерений АУИШ для абсолютной погрешности М (т. е. модули Е и С) может быть вычислена путем частного дифференцирования с учетом заданных величин ошибок. [c.221] Вернуться к основной статье