Измерение упругих постоянных

Для измерения упругих постоянных твердых тел (модуля Юнга, модуля сдвига и коэффициента Пуассона) можно воспользоваться тем, что скорости распространения ультразвуковых волн зависят от упругих констант и плотности данного материала. Таким образом, динамические значения упруглх постоянных можно определить по величинам скорости распространения ультразвука. Наиболее целесообразно воспользоваться импульсным методом измерения скоростей ультразвуковых волн. В этом случае, несмотря на более сложную аппаратуру по сравнению, например, с методами резонанса и свободных колебаний [26], применяемыми для определения упругих постоянных, ультразвуковой метод обладает рядом существенных преимуществ. Во-первых, на одном испытуемом образце могут быть проведены измерения в большом диапазоне частот, во-вторых, процесс измерения весьма прост и занимает очень немного времени. Наконец, точность ультразвукового метода выше точности всех других методов измерения упругих постоянных. [c.153]

Развитие этого принципа измерения в нашей стране состоит в использовании изгибных и крутильных колебаний (в последнем случае стержень крепят к ОК сургучом). Метод используют для измерения упругих постоянных в зоне контакта, упругой анизотропии (при изгибных колебаниях в двух перпендикулярных плоскостях), ползучести и температуропроводности материалов типа полимеров. Наблюдают за изменением этих величин под влиянием температуры, радиационного облучения. Вопрос контроля твердости чугуна рассмотрен далее. [c.257]

Сложность системы, в которой происходит рост кристаллов кварца, естественно, приводит и к сложной зависимости механических (упругих и неупругих) характеристик физико-химических параметров. Следует отметить, что упругие константы, характеризующие кварц как кристаллический материал, от условий роста зависят незначительно, и, во всяком случае, для кристаллов, выросших не с Очень большими скоростями (<0,4 мм/сут), упругие константы синтетического кварца практически идентичны таковым для природного. Так, например, измерения упругих постоянных Sik резонансным методом показали, что при разбросе между абсолютными значениями величин sih для различных образцов в 0,5—1 % (из-за неточности в ориентировках) отклонения этих величин от таковых для синтетического кварца не превышали 2%. Аналогичные данные были получены при изучении упругих свойств синтетического кварца по скорости распространения упругих ультразвуковых волн. Позднее измерения упругих и пьезоэлектрических констант высококачественных кристаллов были проведены в широком температурном интервале. Измерения показали, что по этим характеристикам высокодобротные синтетические и природные кристаллы идентичны. [c.138]

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОВ И ИЗМЕРЕНИЕ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ [c.146]

Измерение упругих постоянных [c.153]

I 21] ИЗМЕРЕНИЕ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ 155 [c.155]

ИЗМЕРЕНИЕ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ 159 [c.159]

Некоторые опытные данные. Применение импульсного ультразвукового метода измерения упругих постоянных материалов позволяет сделать ряд измерений, трудно осуществимых обычными механическими методами. Так, нанример, при использовании удлинительных стержней, помещаемых между ультразвуковым излучателем и испытуемым образцом, можно производить измерения упругих постоянных при высоких температурах испытуемого образца. Результаты измерения этим методом упругих констант высоковольтной фарфоровой крышки при различных температурах обжига приведены на рис. 85. В табл. 14 приводятся данные измерений упругих констант фарфора производства ленинградского завода Пролетарий [131]. [c.159]

Обладая рядом преимуществ и достоинств по сравнению с другими существующими методами измерения упругих постоянных, ультразвуковой метод в некоторых [c.162]

Результатов исследования упругого последействия в кристаллах в литературе не имелось к тому моменту, когда у меня возникла поставленная выше задача. При опытах, произведенных В. Фойгтом для измерения упругих постоянных кристаллов, последействие не могло быть велико оно не превышало тех побочных эффектов, которые были вызваны последействием в частях прибора. Только в каменной соли В. Фойгт [49] констатировал присутствие некоторого последействия. Однако более близкое изучение труда [c.36]

Замечание относительно порядка величин Р — это энергия, приходящаяся на I см , п безразмерно. Таким образом, согласно (3.15), упругие постоянные Ki имеют размерность энергии на сантиметр (или дины). По чисто размерностным соображениям мы должны ожидать, что К будет порядка Uta, где U — типичная энергия взаимодействия между молекулами, а а — молекулярный размер. Принимая U т 2 ккал/моль (0,1 эВ, или 10 К) и а 14 А, мы ожидаем, что ZгЛ l,4 10 эрг/1,4-10 см = = 10" дин. Это значение отвечает правильному порядку величины для ПАА при 120° С измеренные упругие постоянные имеют следующие значения [6—10] [c.81]

Рис. 1. Схема закрепления образца для измерения упругих постоянных в широком диапазоне температур

Эта область частот имеет большое значение для физики твердого тела. Ультразвуковые волны используют для измерения упругих постоянных, изучения дефектов строения и ангармонизма кристаллической решетки, электронной структуры металлов и сверхпроводников. Сушествуют многочисленные технологические применения волн ультразвуковых частот ультразвуковая дефектоскопия, сварка и очистка металлов, изготовление эмульсий и т.д. [c.117]

При использовании ультразвукового метода для возбуждения продольных и поперечных колебаний в испытуемых образцах применяются соответственно кристаллы X- и Г-срезов. Продольные волны вводятся в образцы через промежуточный слой смазки, например слой трансформаторного масла. Для ввода поперечных волн необходим слой смазки, обладающий упругостью сдвига. В этом случае применяется минеральный воск, полиизобутилен и др. Ультразвуковые волны, прошедшие через испытуемый образец, принимаются приемным кристаллом и через усилитель подаются на экран электронно-лучевой трубки. Интервалы времени между двумя последовательно отраженными импульсами и будут характеризовать величину скорости распространения звука. При использовании для этих целей ультразвукового импульсного дефектоскопа точность измерений величины скорости распространения звука составляет1 — 3%. Следовательно, с такой же (или несколько меньшей) точностью могут быть измерены и упругие постоянные материалов. Однако следует отметить, что это относится к материалам с малой величиной рассеяния звука при постоянной температуре во всей толще испытуемого изделия. В противном случае скорость распространения звука будет различной для разных участков испытуемого образца и интерпретация результатов измерений будет затруднительной. Это, естественно, скажется на точности данного метода. Несмотря на это, ультразвуковой метод измерения упругих постоянных твердых тел является вполне надежным, и с помощью его уже получено много полезных результатов. Так, он с успехом нашел применение для измерения модулей упругости высоковольтных изоляторов, для которых требуется повышенная механическая прочность [97]. Простота и высокая точность измерений, характеризующие импульсный ультразвуковой метод, обусловливают широкое применение этого метода для измерения упругих постоянных каучуков [20], пластмасс, стекла [130], фарфора [131], бетона [109], льда [132] и металлов. [c.155]

Следует отметить, что ультразв ковой метод измерения упругих постоянных твердых тел является динамическим методом исследования упругости и позволяет получить величины адиабатических упругих постоянных. В то же время при использовапии различных статических методов находятся изотермические значения тех же величин. [c.156]

Резонансный метод измерения упругих постоянных материалов основан на том, что если осциллирующая сила, амплитуда которой фиксирована, а частота 1может ивменяться, приложена к механической системе, то амплитуда возникших колебаний проходитчерез максимум при частоте, называемой резонансной частотой системы. Значение резонансной частоты зависит от упругих свойств системы, а ширина резонансного пика дает меру диссипативных сил. Если диссипативные силы велики, они изменяют значение резонансной частоты, но этот эффект может быть рассчитан, если известно значение демпфирования. [c.226]