Способ контроля механических свойств образца

 

1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБРАЗЦА, заключающийся в том, что исследуемый образец нагревают, возбуждают в нем на двух заданных частотах упругие колебания, измеряют амплитуду колебаний образца в зависимости от температуры для каждой частоты и по этим двум зависимостям определяют механические характеристики образца, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности контроля за счет определения характеристик релаксационного спектра, определяют значения нерелаксированной и релаксированной частот для образца и образца с грузом, затем образец возбуждают на двух среднеквадратичных частотах от значений нерелаксированной и релаксированной частот, а по зависимостям амплитуды колебаний образца от температуры для двух среднеквадратичных частот определяют характеристики релаксационного спектра. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, .что значения нерелаксированной и релаксированной частот колебаний определяют i измерением собственных частот колебаний в зависимости от температуры для образ (Л ца и образца с грузом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(51) G 01 N 2904

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЁ ..: /

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ :. /

/ (21) 3344489/25-28 (22) 08.10.81 (46) 23.05.83. Бюл. №19 (72),С.И. Мешков и А.С. Подкопаев (71) Куйбышевский государственный университет (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 309281, кл. G 01 N 11/16, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 244681, кл. G 01 N 34/01, 1968 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЛСТВ ОБРАЗЦА, заключаюшийся в том, что исследуемый образец нагревают, возбуждают в нем на двух заданных частотах упругие колебания, измеряют амплитуду колебаний образца в зависимости от температуры для каждой частоты и по этим двум зависимостям on„SU„„1019 A ределяют механические характеристики образца, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности контроля за счет определения характеристик релаксационного спектра, определяют значения нерелаксированной и релаксированной частот для образца и образца с грузом, затем образец возбуждают на двух среднеквадратичных частотах от значений нерелаксированной и релаксированной частот, а по зависимостям амплитуды колебаний образца от температуры для двух среднеквадратичных частот определяют характеристики релаксационного спектра.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, .что значения нерелаксированной и релаксированной частот колебаний определяют измерением собственных частот колебаний Я в зависимости от температуры для образца и образца с грузом

1019315

Составитель Г. Федоров

Редактор И; Николайчук Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 3692/37 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля структуры и механических свойств металлов, полимеров, стекол и композиционных материалов.

Известен способ контроля механических свойств образца, заключающийся в том, что исследуемый образец нагревают, возбуждают в нем изгибные колебания на заданной частоте, определяют параметры петли гистерезиса напряжение — деформация и по ним судят о модуле упругости и коэффициенте внутреннего трения (1) .

Однако этот способ не позволяет измерить характеристики релаксационного спектра.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля механических свойств образца, заключающийся в том, что исследуемый образец нагревают, возбуждают в нем на двух заданных частотах упругие колебания, измеряют амплитуду колебаний образца в зависимости от температуры для каждой частоты и по этим двум зависимостям определяют механические характеристики образца (2).

Однако известный способ не позволяет с достаточной точностью определять характеристики релаксационного спектра. Это обусловлено дискретностью измерения значений внутреннего трения в зависимости от температуры.

Целью изобретения является повышение информативности контроля за счет определения характеристик релаксационного спектра.

Эта цель достигается тем, что согласно способу контроля механических свойств образца, заключающемуся в том, что исследуемый образец нагревают, возбуждают в нем на двух заданных частотах упругие колебания, измеряют амплитуды колебаний образца в зависимости от температуры для каждой частоты и по этим двум зависимос. тям определяют механические характеристики образца, определяют значения нерелаксированной и релаксированной частот для образца и образца с грузом, затем образец возбуждают на двух среднеквадратичных частотах от значений нерелаксированной и релаксированной частот, а по зависимостям амплитуды колебаний образца от температуры для двух серднеквадратичных частот определяют характеристики релаксационного спектра.

Кроме того, значения нерелаксированной и релаксированной частот колебаний определяют измерением собственных частот колебаний в зависимости от температуры для образца и образца с грузом.

Способ осуществляется следующим образом.

Исследуемый образец в виде цилиндра подвешивают в горизонтальной печи в узлах основного тона изгибных колебаний.

Образец нагревают в области температур протекания релаксационного процесса. Возбуждают в исследуемом образце упругие . колебания и измеряют собственную час15 тоту колебаний образца от температуры.

Строят график зависимости квадрата собственной частоты колебаний образца от температуры. В точках перегибов этого графика определяют значения нерелаксированной и релаксированной частот колеба20 ний. Затем рассчитывают среднеквадратичную частоту от этих двух частот. Образец вновь нагревают и одновременно в нем возбуждают упругие колебания со среднеквадратичной частотой. Устанавливают зависимость величины амплитуды колебаний образца от температуры. Из этой зависимости определяют максимальное и минимальное значения амплитуды колебаний и температуру максимума и по ним рассчитывают параметр размыкания релаксационного спектра. В дальнейшем изменяют момент инер30 ции образца, например, навесив на него инерционные грузы. На образце с инерционным грузом повторяют названные измерения, определяют новое значение среднеквадратичной частоты. По зависимости амплиту ды колебаний образца с инерционными грузами от температуры на новой среднеквадратичной частоте определяют экстремальные значения амплитуды и температуру максимума. По двум значениям среднеквадратичных частот и температур максимумов

40 определяют значения энергии активации и характерного времени релаксации.

Таким образом, предлагаемый способ контроля механических свойств образца позволяет повысить информативность контроля, поскольку при возбуждении исследуемого образца и образца с грузом на среднеквадратичных частотах от нерелаксированной и релаксированной частот амплитуда колебаний образца от температуры несет непосредственную информацию о параметре размытия релаксационного спектра.