第三节弹性模量的动态测量.pptVIP

弹性模量的动态测量 一.动态与静态法比较: 静态法：测量应力-应变（弹性变形区） 不足之处： 1.加载大小速度影响E测量 2.脆性材料无法测量 3.高温蠕变现象影响测量准确性 动态法特点：施加应力(应变)很小, （平均在1g/mm2以下,相对应变10-5～10-8），加载瞬时且频率很高 静态法相对误差：????～5% 动态法相对误差：????～0.2-0.5% 动态法测得的模量与静态法测得的关系 动态法加载频率高,看作瞬时加载,试样与周围来不及热交换,几乎在绝热条件下测量 静态法加载较大,加载速度缓慢,看作在等温条件下加载,高温下易产生蠕变而使E偏低 动态法其他优点： 可以在同一试样上跟踪研究不同的连续变化因素与弹性模量的关系 分类： 1.声频法 f104Hz,测定试样固有振动频率 2.超声波法f104～106Hz,测定超声波在试样中的传播速度 超声波法 通过测定超声波在试样中的传播时间及试样长度得到纵向或横向传播速度Cl,Ct,求得E、G值 二.声频共振法测弹性模量的原理 1. 纵振动 2. 扭转振动 3. 弯曲振动： 纵向振动:E=4 ?l2fl2 扭转振动:E=4 ?l2ft2 弯曲振动:E=1.262 ?l4/d2fb2 三. 悬挂法测弹性模量 悬挂法为弯曲振动法中的一种. 节点距离试样各端点0.224L 实验装置示意图 1——信号发生器；2——频率仪；3——激发器; 4——悬丝; 5——试棒；6——接受器；7——信号放大器；8——示波器； 9——支架 实验内容和步骤： 1.用游标卡尺和千分卡测量各待测试样的长度l和直径d 2.将试棒用两根悬丝悬挂到激发器和接受器的小钩上。悬丝长度为100~300mm，要求悬丝垂直，试样水平 3.根据试棒弹性模量的粗略数值估算相应的频率范围。调节信号发生器、测量放大器与示波器上振幅达到最大，记下数字频率上读数。 截面均匀的棒状试样在两端自由的条件下，作弯曲自由振动时，其杨氏模量与固有基频、试样质量有如下关系： * (b)同时测E、G (a)测E 式中：m—试样质量（克）；l—试样长度（mm）；d——试样直径（mm）；fb——试样弯曲振动固有基频频率（Hz）；K——修正系数 *