Модуль Юнга методы измерения

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]

Аналогичное состояние было обнаружено ранее прямыми измерениями модуля Юнга ультразвуковым методом в больших образцах частично рекристаллизованной в результате сверхбыстрого отжига крупнокристаллической Си [250]. [c.178]

Проведенные исследования в этой области дали положительные результаты для определения упругих постоянных латуни, сплавов железа и алюминия, монокристаллов германия и кремния, никеля, твердых растворов меди и поликристаллического сплава магний— кадмий. Ультразвуковые методы позволяют определять модули Юнга и сдвига на одном и том же образце, что открывает большие возможности для исследования упругих постоянных экспериментальных сплавов и установления для них взаимосвязей модулей с другими характеристиками межатомного взаимодействия. Так же как и при контроле жидкостей, скорость распространения ультразвука в жидких металлах в основном определяется величиной коэффициента адиабатической сжимаемости, а последний -относится к числу физических величин, которые в значительной степени зависят от строения жидких металлов. Поэтому, зная скорость, распространения ультразвуковых колебаний в данном металле, можно рассчитать величину модуля Юнга, модуля Пуассона и модуля сдвига. Для точного измерения интервала между ультразвуковыми импульсами достаточно иметь длину образца, равную 25 мм. [c.223]

Филлипс [8] на основании данных измерения модуля Юнга 73 стекол, включая двух-, трех- и многокомпонентные стекла, предложил новый метод его расчета с точностью до 0.3%. В этом [c.152]

Измерение модуля Юнга акустическим (динамическим) методом. Если один конец стержня каким-либо образом заставить испытывать периодические сжатия и растяжения в направлении его длины, в стержне возникнут стоячие продольные волны. Это можно сделать, например, следующим [c.358]

Таким образом, зная плотность материала, из которого сделан стержень, и измерив скорость распространения в нём продольных волн С род, можно вычислить модуль Юнга Е = с%од р — это один из самых точных методов измерения модуля Юнга, носящий название метода измерения модуля Юнга в динамическом режиме, т. е. при колебаниях. Следует отметить, что значения модуля Е, найденные в статическом режиме (посредством, измерения удлинения при постоянной нагрузке) и в динамическом режиме, для некоторых материалов могут сильно отличаться друг от друга. Такое различие получается в особенности для пористых и пластических материалов. [c.363]

Измерение модуля Юнга акустическим (динамическим) методом. Если один конец стержня каким-либо образом заставить испытывать периодические сжатия и растяжения в направлении его длины, в стержне возникнут стоячие [c.437]

Следует отметить, что при статическом методе определения модуля Юнга ферромагнитных металлов приходится иметь дело с относительно большими деформациями и механическими напряжениями, что приводит к искажению результатов измерений. Измерение же модуля Юнга в динамическом режиме свободно от указанных недостатков, так как в этом случае мы имеем дело с пренебрежимо малыми деформациями и напряжениями. [c.454]

Использование сейсмоакустических методов для оценки модуля общей деформации деф основано на том, что как скорости упругих волн и динамический модуль Юнга д, определяемые при сейсмоакустических измерениях, так и модуль общей деформации "деф, характеризуют одно и то же свойство породы-способность деформироваться. Различие заключается лишь в том, что Ур, и характеризуют упругие деформации, возникающие при небольших кратковременных знакопеременных нагрузках, в то время, как характеризует полные деформации, соответствующие значительным и длительным нагрузкам одного знака. Таким образом, величины Гр, и с одной стороны, и деф с другой, соответствуют лишь разным стадиям одного и того же процесса. [c.46]

Резонансный метод применяют только при измерениях на образцах. Он основан на возбуждении в образцах правильной формы (стержень, пластина) упругих волн различного вида - продольных, крутильных, изгибных. Для их возбуждения используют генераторы, создающие непрерьшный сигнал определенной частоты. Меняя частоту сигнала, добиваются резонанса-максимальной амплитуды колебаний. По значению резонансной частоты указанных типов колебаний определяют упругие параметры модуль Юнга, модуль сдвига, коэффициент Пуассона и скорости упругих волн. По форме резонансной кривой для продольных и изгибных колебаний определяют декременты поглощения продольных и поперечных волн. [c.148]

Измерение показателей упругих и релаксационных свойств Материалов динамическим методом чаще всего производится на цилиндрических образцах диаметром d = 8... 10 мм и длиной I = 200 мм. Измерив резонансную частоту (Гц) изгибных / и крутильных колебаний, а также массу т (кг) и размеры образца / и с/ (м), рассчитывают модуль нормальной упругости Юнга Е и модуль сдвига G (МПа) по формулам [c.463]

Джемс и Девис [66] воспользовались методом изгибных колебаний для измерения упругих постоянных металлических стержней, а в другой работе [27] они рассмотрели теоретически влияния связи между образцом и генератором. В экспериментальном исследовании колебания в образце возбуждались с помощью электромагнита, который имел две обмотки. Через одну обмотку проходил постоянный ток, возбуждая статическое магнитное поле, а через другую обмотку проходил переменный ток. Связь зависит от значения статического магнитного поля, так что, получая резонансные кривые при различных значениях постоянного тока, можно путем экстраполяции получить резонансную частоту при нулевой связи. В недавней работе Хилье [52] воспользовался этим методом для измерения динамического значения модуля Юнга в нескольких высоких полимерах, причем амплитуда колебаний наблюдалась непосредственно с помощью микроскопа с градуированным окуляром. [c.130]

Скорости распространения всех этих упругих волн зависят наряду с другими факторами от упругих постоянных и плотности тела, так что динамические значения упругих постоянных можно определить по скорости распространения. Если тело не вполне упруго, часть энергии волны напряжения рассеивается в процессе распространения в среде и, как показано в главе V, величину этого затухания можно поставить в соответствие с внутренним трением, определенным иным путем. Несколько измерений скорости распространения и затухания синусоидальных волн было проведено при низких частотах на образцах в форме полос и нитей, причем определяющей упругой постоянной здесь является модуль Юнга. При высоких частотах импульсы расширения и искажения возбуждались в массивных блоках материала. Преимущества, которыми обладают методы распространения волн по сравнению с другими методами, описанными ранее, состоят, во-первых, в том, что необходимая область частот может быть перекрыта на одном образце, во-вторых, в том, что при измерении внутреннего трения этим методом легче уменьшить внешние потери на опорах, и, наконец, в том, что в нерассеивающей среде метод позволяет достигнуть чрезвычайно высокой степени точности. Бредфилд [14] установил, что упругие постоянные металлов можно измерить с помощью ультразвуковых импульсов с точностью до 1/400000. [c.132]

Для изотропных тел коэфф. линейной,С. (1/L) -(dL/dp) с точностью до малых величин равен 1 /3 к. Наряду с общими для газов и жидкостей методами илмерения С. в исследо-ва1ши твердых тел особое значение имеет метод рентгеноструктурного анализа под давлением [19]. Кроме того, К твердых тел может быть найден из измерения модулей Юнга Е и сдвига G с помощью соотношения К = /(9 — 3E/G), к-рое справедливо для изотропных тел. [c.520]

Измерение неупругих деформаций производится простыми методами масштабными линейками, штангенциркулями, простейшими экстенсометрами с механич. передачей (Кеннеди) и т. п. В результате испытания строится диаграмма растяжения либо по точкам либо с помощью различных автографических приспособлений, которыми обычно снабжены испытательные машины. По одной оси откладываются относительные удлинения (отношение приращения длины образца к его начальной длине), по другой — напряжения о (отношение растягивающей силы к исходной площади поперечного сечения Р ). Для железа и мягкой стали типовая диаграмма растяжения имеет вид, показанный на фиг. 6. До точки Р по закону Гука сохраняется пропорциональность между а п е (предел пропорциональности) практически до той же точки материал не получает остающихся деформаций (предел у п р у г о с т и). Коэфициент пропорциональности Е между напряжениями а и удлинениями е образца в формуле а = Ее носит название модуля упругости, или модуля Юнга. При точке. 5 образец сразу получает значительное остаточное удлинение (1—2%) при постоянном значении силы, т. е. течет (предел текучести, [c.284]

Для измерений резонансным методом на низких частотах образцы вырезаются в виде стержней, диаметр (или поперечные размеры) которых мал по сравнению с длиной. Измерения проводятся на продольных колебаниях, как описано в 6, п. 1. Ось образца обычно ориентируют в направлении одной на кристаллографических осей. Резонансная частота определяется модулем Юнга (l/s,- ), соответствующим данной оси. Проведя достаточное количество измерений, можно определить все независимые модули. Как показал ] эди [188], модуль Юнга для произвольного направления (для обра.эца, ориентированного под любым углом к кристаллографическим осям) можно в].1разить через компоненты матрицы s (т. е. через модули для кристаллографических осей). Для крутильных волн зависимость резонансной частоты от модулей упругости имеет весьма сложный вид, за исключением некоторых простейших случаев (см. [188], стр. 61 и ИЗ). Поэтому обычно предпочитают применять высокочастотные импульсные методы, которые, кроме того, имеют то преимущество, что позволяют проводить измерения на образцах значительно меньших размеров. Рассмотрим с этой точки зрения распространение упругих волн. [c.387]

Эксперименты Джордано Рикатти, Кулона и Хладни в XVIII веке, а также Юнга и Бно в первой декаде XIX века ограничивались динамическими измерениями. Начиная с Дюло, во второй декаде XIX столетия квазистатические опыты с использованием мертвой нагрузки, проводившиеся в течение ста лет, дали начало многочисленным проблемам и подходам к проблемам. Внезапное и почти полное возвращение к динамическим методам определения модуля в XX веке демонстрирует связь между концепциями и модой в науке. [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...