Модули упругости методы измерения

Определение модуля упругости непосредственным измерением величины упругой деформации, особенно при высоких температурах, требует изготовления сложных образцов и точного измерения малых деформаций. Для определения упругих свойств керамических материалов, кроме обычных статических методов испытания, используют также динамические методы, основанные на учете упругих колебаний, вызываемых звуковыми волнами. [c.158]

Группу Определение механических свойств покрытий составляют методы оценки упругих, прочностных и пластических свойств. Из четырех известных констант упругости для покрытий обычно определяются модуль Юнга и коэффициент Пуассона. Публикаций об экспериментальном исследовании других констант упругости покрытий — модуле объемной упругости и модуле сдвига, по-видимому, нет. Неясным остается вопрос о влиянии пористости на модуль упругости. Одной из самых распространенных и наиболее легко оцениваемых характеристик покрытий является микротвердость. Методика определения микротвердости, обладая несомненными достоинствами (неразрушающее испытание, оперативность измерения, простота и доступность оборудования и т. д.), в то же время дает большое количество информации. Когезионная прочность покрытий (чаще всего, предел прочности) исследуется в продольном и поперечном направлении. Слоистая структура покрытий и резко выраженная анизотропия свойств обусловливают большой разброс результатов измерений прочности. Пластические свойства, по-видимому, могут быть определены только для металлических низкопрочных покрытий. [c.17]

Для увеличения объема информации при определении физикомеханических свойств измеряют скорости УЗ-волн различных типов. Для этого применяют ЭМА-преобразователи, обеспечивающие повышенную точность измерения ввиду отсутствия слоев контактной жидкости. При использовании ЭМ.А.-преобразователей можно излучать и принимать одновременно три волны — продольную и две поперечные. Измеряют скорости и коэффициенты затухания для каждой волны, в результате чего определяют упругие постоянные, главные направления кристаллических осей и текстуру материала (т. е. преимущественное направление кристаллитов). Измерение таким методом упругой анизотропии позволяет оценивать некоторые технологические параметры металлических листов (например штампуемость). Аналогичный способ применяют для определения модуля упругости покрытий. [c.418]

Разработан ряд прямых методов измерения характеристик напряженного состояния на поверхности раздела и адгезионной прочности. Поляризационно-оптический метод волокнистых включений наиболее надежен при определении локальной концентрации напряжений. Испытания методом выдергивания волокон из матрицы пригодны для измерения средней прочности адгезионного соединения, а методы оценки энергии разрушения — для определения начала расслоения у концов волокна. Прочность адгезионной связи можно установить по результатам испытаний композитов на сдвиг и поперечное растяжение. Динамический модуль упругости и (или) логарифмический декремент затухания колебаний применяются для определения нарушения адгезионного соединения. Динамические методы испытаний и методы короткой балки при испытаниях на сдвиг обычно пригодны для контроля качественной оценки прочности адгезионного соединения и определения влияния на нее окружающей среды. [c.83]

Метод резонанса в тонком стержне уже применялся в университете для определения модулей упругости [1] при высоких температурах. В данной работе использованы те же образцы и устройство. Поскольку для достижения стабильного теплового баланса при низких температурах требуется больше времени, а проблемы стабильности размеров и сохранения формы образца решаются легче, чем при высоких температурах, эта система приспособлена для автоматизации измерений. [c.378]

Другим способом, позволяющим увеличивать поперечные деформации, является замораживание моделей, которое проводится также, как при решении задач на объемных моделях (разд. 7.2). В различных точках образца измеряют толщину до нагружения образца и после замораживания в нем деформаций. Можно также сначала провести измерения на замороженном образце, а затем на отожженном ( размороженном ) со снятыми деформациями. Разность двух измерений позволяет найти значения e . определяющие (oj -(- Оа)- Так как для пластмасс, обычно применяемых для изготовления моделей, величина модуля упругости при температуре замораживания составляет около 200 fre/см , получаемые значения изменения толщины достаточно велики, чтобы их можно было измерить точно. Результаты применения этого метода [c.220]

Метод еще более удобен при применении материалов с очень низким модулем упругости, например уретановых каучуков. Наибольшие допустимые деформации для них составляют примерно 0,10, что позволяет получить в поперечном направлении пластины относительные изменения толщины порядка 0,04. Для измерения таких деформаций годятся обычные технические компараторы с чувствительностью порядка 2,5-10 мм. Нужно только прибор [c.221]

Для контроля твердости материалов применяют все основные методы не-разрушающего контроля — акустические, магнитные, электромагнитные и рентгеновские. В основу этих методов положено измерение определенных физических констант модуля упругости, плотности и удельного волнового сопротивления — для акустических методов магнитной проницаемости, коэрцитивной силы и остаточной индукции — для магнитных методов магнитной проницаемости и удельной электрической проводимости — для электромагнитных методов линейного коэффициента ослабления, коэффициента рассеянного излучения и плотности материала — для рентгеновских и гамма-методов. Эти физические константы находятся в функциональной зависимости от твердости материала. [c.272]

Особо твердые (От) ленты поставляют толщиной до 1,2 мм. При толщине до 0,5 мм 0в=8О кгс/мм и СТо,2=77 кгс/мм при толщине свыше 0,5 мм 0в = =78 кгс/мм , 00,2 73 кгс/мм 6 —не нормируется. Модуль упругости, измеренный динамическим методом, равен 9000—12 ООО кгс/мм1 [c.53]

Для измерения модулей упругости и G динамическим методом концы образцов для статических испытаний были отрезаны. [c.453]

Виды образцов для статических и динамических испытаний представлены на фиг. 4. Таким образом, измерение модулей упругости Е и G статическим и динамическим методами проводилось на одном и том же образце. [c.453]

При сравнении результатов измерения модулей упругости, полученных статическим и динамическим методами, разница в определении составила 1,68%, а в определении G—0,4%. Указанные цифры не выходят за пределы погрешностей статического метода измерения модулей упругости. Следовательно, можно на основании сравнительных испытаний заключить, что погрешности измерения модулей нормальной и касательной упругости разработанным методом не превышают погрешностей статических методов измерений. [c.454]

При определении модуля упругости металлов (сплавов) весьма большую точность даёт радиотехнический метод. Он заключается в возбуждении в цилиндрическом образце (диаметр которого значительно меньше длины) собственных продольных колебаний и в измерении их частоты. Частота колебаний связана с модулем упругости Е формулой [c.51]

Исследования на физических моделях проводятся в облегченных условиях эксперимента в лаборатории или цехе предприятия и могут быть выполнены на стадии проектирования конструкции с решением задачи ее оптимизации. Для определения деформаций, напряжений и жесткости деталей и конструкций эффективно использование моделей из полимерных материалов, имеющих низкий модуль упругости, с выполнением измерений, выполненных с применением тензо рези сто ров, индикаторов перемещений, поляризационно-оптического метода, голографической интерферометрии. Исследования на таких моделях ставятся также для определения полей деформаций и напряжений в сложных конструкциях в целях уточнения задач тензометрии натурной конструкции. Модели, вьшолненные из материала натурной конструкции и воспроизводящие условия ее работы, позволяют оценить реальную нагруженность исследуемой конструкции и влияние особенностей ее выполнения. [c.120]

Измерения С. з. используются для определения ми. свойств вещества, таких, как величина отношения теплоёмкостей для газов, сжимаемости газов и жидкостей, модулей упругости твёрдых тел, дебаевской темп-ры а др. (си. Молекулярная акустика). Определение малых изменений С. з. является чувствит, методом фиксирования примесей в газах и жидкостях. В твёрдых телах измерение С. з. и её зависимости от разл. факторов (темп-ры, магн. поля и др.) позволяет исследовать строение вещества зонную структуру полупроводников, строение поверхности Ферми в металлах и пр. [c.548]

Известен метод измерения динамического модуля при растяжении, Сущность метода заключается в определении упруго-вяз-ких свойств по отношению амплитуд напряжения, деформации и сдвига фаз. Для этого образец в форме тонкой полоски, моноволокна или пряжи подвергают гармонической деформации растяжения, при этом одновременно определяют напряжение. [c.56]

Для измерения прочности и модуля упругости при растяжении, плотности и линейной плотности углеродных волокон используют экспериментальные методы, описанные в японском промышленном стандарте JIS R 7601. Плотность измеряют по методу вытеснения жидкости или по методу определения градиента плотности в капилляре. Прочность и модуль упругости при растяжении измеряют как на образцах отдельных моноволокон, так и на образцах пучков волокон, предварительно пропитанных связующим и отвержденных. Второй способ полезен при испытании на растяжение углеродных волокон, используемых в углепластиках. Этим методом измеряют как прочность, так и модуль упругости при растяжении выпускаемых промышленностью углеродных волокон. Пос- [c.47]

Рентгенографический метод измерения деформаций используется для материалов с кристаллической структурой при упругом деформировании и основан на явлении интерференции лучей. Погрешность измерений зависит от исследуемого материала и составляет 3,5 10 5...1,5 -10 мм/мм. Недостатками метода является то, что измеряются только упругие деформации, и небезопасность его применения. Рентгенографический метод весьма эффективно может быть использован для определения модуля упругости. [c.268]

Использование композиционных материалов конструкционного назначения для наземных транспортных средств имеет своей целью снижение массы и повышение эффективности использования топлива. Эта же цель предопределила создание композиционных материалов повышенной прочности для изготовления изделий методом прямого прессования. Содержание рубленого стекловолокна в интервале 50. .. 65 % с малым количеством или в отсутствие другого наполнителя в полимерной матрице позволяет получать листовые формованные изделия, из которых можно изготовлять детали, обладающие относительно высокой, но в достаточной мере изотропной (сбалансированной) прочностью, например с пределами прочности при растяжении до 207 МПа и при изгибе до 400 МПа. Если же необходимо иметь более высокие направленные показатели, как в случае использования пучков волокон для армирования (например, при изготовлении бруса буфера, объемном усилении секций опоры радиатора, а также деталей боковых и задних дверей), можно использовать армирование непрерывным волокном, имеющим одноосную ориентацию, как уже было сделано для ЛФМ предел прочности при растяжении сГв = 345. .. 550 МПа и модуль упругости при изгибе и = 21. .. 34 ГПа могут быть достигнуты при измерении в направлении ориентации непрерывного армирующего компонента. [c.497]

Определение динамического модуля упругости и тангенса угла механических потерь на установке с использованием принципа бегущих волн. Обычные методы и установки [33] для исследования динамических механических свойств полимеров не дают возможности определять модуль упругости Е и тангенс угла механических потерь tg б в широком интервале достаточно высоких частот при одноосном растяжении. Для измерения и tg б в интервале частот от 100 до 40 ООО Гц разработана установка с использованием принципа бегущих волн 31]. Особенностью установки является возможность испытания деформированных образцов. Сущность метода заключается в том, что вдоль образца движется каретка, в которой с противоположных сторон закреплен вибратор и приемник при помощи генератора в образце создается бегущая продольная волна, которая фиксируется приемником. [c.235]

Логарифмический декремент затухания является очень удобным показателем в методе свободных колебаний, возникающих при использовании крутильного маятника, схематически изображенного на рис. 1.5 и широко используемого для измерения динамического модуля упругости при сдвиге и затухании колебаний. Как показано в нижней части этого рисунка, последовательные амплитуды Л, уменьшаются вследствие постепенного рассеяния упругой энергии в виде тепла. Логарифмический декремент равен [c.21]

Методы измерения модулей упругости [c.37]

Большое теоретическое и прикладное значение динамических механических свойств полимеров обусловлено рядом причин. Динамический модуль упругости, как и модуль, измеренный любым другим методом, является важнейшим показателем деформационных свойств полимеров. Значение показателей механических потерь менее известно. Эти показатели служат наиболее чувствительным индикатором всех форм молекулярной подвижности в полимерах, особенно в стеклообразном состоянии. [c.91]

Влияние температуры на модуль упругости типичных полимеров уже обсуждалось в гл. 2. Следует повторить, что в области стеклования наблюдается резкое падение модуля. Молекулярная масса полимера, частота поперечного сшивания, кристаллизация, пластификация и другие факторы определяют конкретную форму зависимости модуля упругости от температуры. Кривые динамический модуль—температура в принципе аналогичны графикам, приведенным в гл. 2. В динамических методах измерения частота (временная шкала испытания) должна быть постоянной при изменении температуры. На рис. 4.1 показано влияние частоты на температурные зависимости модуля и показателя механических потерь. Сдвиг кривых при изменении частоты зависит от абсолютной величины Тс и энергии активации АЯ. При возрастании частоты на один десятичный порядок смещение, точки перегиба на зависимости модуля или положения максимума механических потерь по температурной шкале от Т1 до Т (в К) можно рассчитать по формуле [c.92]

Использование метода полудисков для определения модуля упругости при измерении относительных деформаций в одной или двух точках по окружности возможно лишь при относительно малых нагрузках. Увеличение нагрузки приводит к неравпомерпости распределения деформаций по окружности кольца [179], о чем свидетельствуют данные, приведенные на рис. 6.2.1 угол 0 отсчитывается от [c.212]

Д.ля исследования упругих характеристик поверхностей с покрытиями был применен способ, ранее использованный для определения модуля упругости электрощеточных материалов [2] и основанный на непосредственном измерении заглубления индентора в поверхность. В отличие от методов, испо.льзующих внедрение индентора при больших нагрузках в дополнительно наносимые пластичные слои, применение нагрузок не более 2Н с регистрацией глубины внедрения индентора на профилографе Г1П-201 при значительных увеличениях позволило измерить модуль нормальной упругости на тонкослойных хрупких покрытиях без их продавливанпя и разрушения. [c.153]

Измерениями толщины широко пользовались раньше специалисты по поляризационно-оптическому методу для определения суммы главных напряжений с целью последующего разделения главных напряжений. Ими для этого было разработано много тонких и точных приборов. Чтобы проиллюстрировать порядок измеряемых величин, предположим, что модуль упругости материала модели и коэффициент Пуассона при комнатной температуре соответственно равны 35 ООО кг см - и 0,4 и что сумма главных напряжений составляет 70 кгкм . По формуле (8.29) запишем [c.220]

Съемка камерой Фастакс позволяла определить порядки полос в симметричной точке на стороне пластины без отверстия и полностью изучить картину распространения волн. Однако эти снимки оказались непригодными для точного определения порядков полос на контуре отверстия или для измерений но методу сеток. Фотографии, пригодные для измерений методом сеток около симметричной точки и для точного определения порядков цолос на контуре отверстия, были получены с помощью микровспышки. Такие типичные фотографии картин полос вокруг отверстия приведены на фиг. 12.24. По этим фотографиям можно точно определить порядки полос на контуре отверстия. Применение сетки позволило вместе с тем ограничить число необходимых измерений деформаций в симметричной точке на стороне пластины без отверстия. Модель была изготовлена из полиуретанового каучука хизол 4485, для которого на фиг. 5.22 и 5.24 приводились графики изменения модуля упругости и оптической постоянной в зависимости от скорости деформации. Этот материал имел коэффициент Пуассона v = 0,46 и плотность р = 1,1 г см , значения которых не зависят от скорости деформации. [c.388]

Предложенный Д. М. Шуром так называемый силовой метод определения остаточных напряжений не требует измерения деформаций детали и использования приближенных (основанных на законе Гука) зависимостей между напряжениями и деформациями. Нет также необходимости знать модуль упругости материала детали, в которой измеряются остаточные напряжения. Но этот метод применим только к деталям правильной геометрической формы. Сущность его состоит в следующем после удаления некоторой части детали и деформации ее вследствие нарушения равновесия остаточных напряжений к последней прикладывают внешнюю нагрузку, возвращающую детали ее прежние размеры и форму. По величине внешней нагрузки нетрудно определить и остаточные напряжения, существовавшие до нарушения целостности детали. [c.216]

В 1968—1970 гг. В. А. Макаровы.м в Карагандинском политехническом институте были проведены исследования причин отказов цепей шахтных конвейеров с применением вышерассмотренного метода. Вначале испытывались партии новых отрезков цепи и выявлялись распределения предела пропорциональности, разрушающей нагрузки и модуля упругости цепи и, кроме-того, выполнялись измерения,твердости и ме-таллс/графический анализ элементов, цепи и изучался характер излома этих элементов. Подобные испытания были проведены с отрезками цепей, снятых с конвейеров после 3, 6, 8, И и 18 месяцев эксплуатации,. Анализ результатов показал большое рассеивание механических свойств и у меньшение разрушающей нагрузки, особенно у некоторой части отрезков цепи (порядка 307о), что говорит о наличии повторных пластических деформаций вследствие экстренных на1 рузок при полном или частичном заклинивании цепи. Эти пластиче-8 [c.8]

Пластическая деформация и ползучесть могут заметно уменьшить измеренные значения статических модулей упругости, поэтому динамический модуль упругости оказывается больше статического (модуль упругости при статическом растяжении жестких асбопластмасс составляет 1-—13 ГПа, модуль, определенный ультразвуковым методом, 20—25 ГПа). Модуль упругости является характеристикой, необходимой при оценке прочности материала. При упругом контактировании трущихся поверхно- [c.161]

Метод тензометрических моделей из низкомодульных материалов. Тензометрические модели из материала с низким модулем упругости применяются для решения следующих задач определение напряжений, усилий и перемещений в сложных конструкциях при заданных силовых нагрузках разработка и проверка методов расчета напряжений и перемещений сопоставление и выбор вариантов конструкций при проектировании по условиям прочности и жесткости выбор типа нагружения и расположения точек измерений при исследовании натурных конструкхщй в условиях стендовых и эксплуатационных испытаний оценка по данным натурной тензометрии напряжений в конструкции в местах, где не проводились измерения деформаций. [c.121]

М. а. используется также для количеств, измерений локальных модулей упругости материалов. Методом У(2)-характеристик в акустич. микроскопах на отражение измеряется локальная скорость рэлесвской волны в изотропных твёрдых телах. Измерения 1 (г)-ха-рактернстик с помощью цилиндрич. акустич. линзы позволяют определять скорости распространения поверхностных волн по разл. направлениям в анизотропных материалах и тем самым характеризовать локальную анизотропию этих материалов. [c.150]

Существует большая путаница в отношении использования и толкования данных определения модулей объемной упругости, опубликованных в технической литературе. Это объясняется отсутствием точного определения условий, в которых производятся измерения. Технический комитет N Комитета D-2 по нефтепродуктам и смазочным материалам при ASTM в качестве первого шага к установлению стандартных методов измерения модуля объемной упругости стандартизировал ряд методов определения, которые приведены в нижеследующих разделах [33]. [c.112]

Весьма интересный обзор ультразвуковых методов измерения модуля объемной упругости представлен в статье Пилера и Грина [100]. [c.116]

Для быстрых измерений модуля объемной упругости в широком интервале температур ультразвуковые методы предпочтительнее, чем методы измерения по изменению давления, объема и температуры. Кроме того, ультразвуковым методам присуща большая точность, поскольку при расчете модуля объемной упругости используются результаты количественных определений, а не их производные. Вместе с тем при ультразвуковых методах измерения в условиях высоких температур значительно возрастает сложность эксперимента, тогда как при методах измерения, связанных с изменением давления, объема и температуры, давление является переменной, задаваемой ав томатически [117]. [c.116]

Метод Предназначен для оценки механических свойств пленок путем измерения предела прочности при растряжении, относительного удлинения при разрыве и модуля упругости. [c.125]

Изучение микроструктуры проводилось на электронном микроскопе 1ЕМ-100С с растровой приставкой ЕМ-А8Ш-4. Для измерения модуля упругости и коэффициента Пуассона материалов использовался резонансный метод [17]. Плотность р измерялась гидростатическим методом по стандартной методике. [c.296]

Высокоскоростная технология изготовления была первым методом, продемонстрированным в работе Шмитца и Меткалфа [25]. С ее помощью была показана выполнимость правила смеси в системе, испытавшей реакцию. Использованные технологические операции будут рассмотрены ниже применительно к системе титан — бор. Композиционные материалы в виде ленты были изготовлены с помош,ью электрического нагрева фольг и волокон в процессе их прохождения между подогретыми валками. Ориентировочно типичные температуры процесса составляли около 1800° F (982° G), а время выдержки при температуре 1—2 с. Измеренная толш ина слоя диборида титана была меньше 500 А и находилась в соответствии с расчетным значением для этой выдержки, вычисленным исходя из параметров реакции, определенных Шмитцем и Меткалфом [25]. Ленты, полученные с помощью данного процесса, содержали 30 об. % борных волокон и обладали свойствами, не отличавшимися от предсказанных. Прочность таких лент равна 140 ООО—145 ООО фунт/кв. дюйм (98,4—101,9 кгс/мм ) при содержании примерно 25 об. % бора в матрице Ti (75А). Последняя имела прочность 75 ООО фунт/кв. дюйм (52,7 кгс/мм ) при деформации, разруша,ющей композиционный материал таким образом было продемонстрировано значительное упрочнение. Модуль упругости составлял 27 X X 10 фунт/кв. дюйм (18 983 кгс/мм ). Эта работа рассмотрена ниже в разделе композиционных материалов типа титан — бор. [c.292]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...