Способ определения модуля упругости анизотропных монокристаллических материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 б 01 М 2900 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОГ 1 РЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ АНИЗОТРОПНЫХ МОНО- КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения механических свойств материалов, а именно для измерения упругих характеристик анизотропных конструкционных материалов с помощью упругих колеЯО 1415168 А 1 баний. Целью изобретения является повыше. ние информативности за счет определения модулей упругости по фазным кристаллографическим направлениям на одном образце. Согласно способу определения модуля упругости анизотропных монокристаллических материалов в образце в виде пластинки из исследуемого материала возбуждают изгибные колебания под углом к ее поверхности. Изменяют частоту возбуждаемых колебаний. Измеряют резонансные частоты пластины по различным кристаллографическим направлениям. Фиксирование этих резонансных частот осуществляют при помощи метода голографической интерферометрии. По измеренным частотам определяют значения модуля Юнга по соответствующим кристаллографическим направле- Ж ниям.1415168 Формула изобретенид Составитель Г. ФедоровРедактор Л. Гратилао Техрсд И. Верес Корректор М. Шароши311 к аз 3870142 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - -35, Раугнская наб., д. 415Производственно-нолиграфицескос и 1 н лприятис, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано 1 для определения механических свойств ма,териалов, а именно для измерения упругих характеристик анизотропных конструкционных материалов с помощью упругих колебаний.Целью изобретения является повышение информативности за счет определения модулей упругости по разным кристаллографическим направлениям.10Способ определения модуля упругости анизотропных монокристаллических материалов осуществляется следующим образом.Образец из исследуемого материала в ви,де плоской прямоугольной пластины, выре,занной по одному из кристаллографическихннаправлении, консольно защемляется в тисках, В пластине возбуждают изгибные коле,бания под углом к ее поверхности с помощью пьезокерамического возбудителя, на который подается сигнал от звукового генератора. У анизотропных монокристаллических образ, цов наблюдается эффект повторения (рас, щепления) форм колебаний, т.е. когда одной , и той же форме колебаний соответствует не 25 одна, а несколько дискретных собственных частот, незначительно отличающихся по величине. При этом амплитуда этих колебаний различна. Это связано с тем, что у анизотропных образцов резонанс пластины как целого может быть вызван не только волнами, чей волновой вектор совпадает с кристаллографическим направлением, но и волнами, у которых волновой вектор составляет угол с кристаллографическим направлением. Постепенно изменяют частоту упругих колебаний. Ввиду малости прилагаемых усилиЙ колебания в пластине будут возникать только при совпадении вынуждающей силы с одной из собственных или расщепленных частот колебаний пластины. Факт возникновения резонансных колебаний фиксируют при 40 помощи метода голографической интерферометрии (метод реального времени с использованием полос конечной ширины).Форму и амплитуду колебаний определяют, используя метод усреднения по времени,Частоты резонансных колебаний измеряются электронно-счетным частотомером, Измеряют резонансные частоты колебаний образца вдоль различных кристаллографических направлений. Для каждой из форм изгибных колебаний определяется две или три собственные частоты. Фиксируя формы колебаний и измеряя собственные частоты вдоль различных кристаллографических направлениях, по формулам теории упругости определяют значения модуля Юнга по соответствующим кристаллограф ическим направлениям. Способ определения модуля упругости анизотропных монокристаллических материалов, заключающийся в том, что в образце из исследуемого материала возбуждают изгибные колебания вдоль одного кристаллографического направления изменяют частоту этих колебаний до наступления резонанса, освещают образец лазерным лучом, регистрируют голограмму образца, по голограмме измеряют резонансную частоту колебаний образца вдоль этого направления и по измеренной резонансной частоте определяют модуль упругости вдоль этого направления, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет определения модулей упругости по разным кристаллографическим направлениям, возбуждение изгибных колебаний осуществляют наклончо к поверхности образца, дополнительно измеряют резонансные частоты колебаний сбразца вдоль других кристаллографических направлений, возникающих из-за расщепления основной резонансной частоты, и по измеренным резонансным частотам определяют модуль упругости ВдОль этих же на 1 рзвлений.