Способ определения физико-механических свойств материалов

,А. и др, Завод11, с.1301. ая лабораФИЗИ МАТЕР еханическим иям материаирение функ- особа за счет лы исследуеосится к миспытаня - расшостей спивной си МЬвв ы образцы О 8 х.ферромагнитлезо, кобальт, одвешивают на М, ОДИН ИЭ КОТО- образце, а друреобразует в рические коле- дает на усилиподается на Период колебастотомера-х роый позволяет ю до 110 мкс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗО КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТ ЛОВ(57) Изобретение отни электромагнитным лов. Цель изобретени циональных возможн определения коэрцит Изобретение относится к механическим и электромагнитным испытаниям материалов, в частности к способам определения модуля упругости, внутреннего трения и коэрцитивной силы материалов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения коэрцитивной силы.Способ состоит в том, что к образцу исследуемого материала, подвешенному на тонких нитях к датчикам, в узлах колебаний прикрепляют нежесткие тоководы, с помощью которых по образцу пропускают переменный электрический ток, при этом измеряют (наряду с частотой собственных колебаний и декрементом) изменения периода собственных колебаний образца в зависимости от силы тока, Величина изменения ериала. Способ заключается в следующем, Образец исследуемого материала в виде стержня подвешивают к датчикам и в нем возбуждают изгибные колебания в режиме автоколебаний, С помощью частотомера-хронометра измеряют период колебаний, К узлам колебаний образца прикрепляют гибкие жгуты из тонких медных проволочек, ло которым пропускают переменный ток различной силы, По изменению периода собственных колебаний в зависимости от силы тока определяют коэрцитивную силу материала образца, пропорционал ьную току перемагничивания. Одновременно определяют модуль упругости и внутреннее трение в материале, рассчитываемые по частоте собственных колебаний образца и декременту их затухания. ериода, приходящаяся на один ампер, проорциональна току размагничивания, котоый позволяет определить коэрцитивную П р и м е р. Изготовлен мм, = 200 мм из следующи ных материалов; армко-же сталь 70 СЗ и др, Образцы и тонких нитях к двум датчика рых возбуждает колебания в гой их регистрирует, и электрический сигнал (элект бания той же частоты) и по тель, откуда сигнал измерйтельные приборы, ний измеряют с помощью ча нометра 05041, котор измерить период с точность(5) за 1 с, Это позволяет в дальнейшем достаточно быстро с большой точностью измерить изменение периода при кратковремейном пропускании тока через образец, чтобы избежать его нагревания. С этой же целью колебания образца осуществляют в режиме автоколебаний, вследствие чего образец сразу же колеблется с собственной частотой, Измерив период (или часТоту), определяют модуль нормальной упругости по формуле(для цилиндрического Образца) Е =1,638810( - )(Т) где - длина образца, см;б - диаметр образца, см,Р - вес образца, г;1Т = -- период собственных колебаний,с (1 - частота, Гц);Е - модуль нормальной упругости,кгс/мм .Внутреннее трение измеряют на той жеустановке и образце, что и модуль, причемисходным состоянием является колеблющийся с собственной частотой образец,Прекращая возбуждение колебаний образца, одновременно включают пересчетныйприбор, который считает число колебаний,необходимое для расчета внутреннего трения 0 г по формуле0 = - = - 1 и - , (2)Жгг Апгде д- декремент затухания колебаний;Ао - начальная амплитуда;Ап - амплитуда и-го колебания,Для расчета необходимо измерить число колебаний и, в течение которых амплитуда уменьшается с Ло до Ап, Обычно впересчетных приборах используются дискриминаторы, устанавливающие отношениеАо Ао- =2,7, тогда и - =1,Ап АпДля измерения коэрцитивной силы натой же установке и образце (для реализациипредлагаемого способа) к узлам изгибныхколебаний образца прикрепляют нежесткиетоководы из жгута тонких медных проволочек, по которым по образцу пропускают токчастотой 50 Гц. Силу тока изменяют от 0 до10 А. После измерения Т и и без тока дляопределения Е и О включают кратковременно ток известной силы и измеряют соответствующий период колебаний Т 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 Фиксируют изменения периода собственных колебаний образца Ь= Т - Тг и определяют Ь Т/.. На этих же образцах измеряют на коэрцитиметре КИМФток перемагничивания1 п и рассчитывают коэрцитивную силу Нс по.формуле(3)1 о и В для одного и того же прибора,формы и размеров образцов, - есть величины постоянные и определяются путем измерений. аттестационных образцов, В нашемслучаеФо=210 А: В =3,7 10 МПо экспериментальным данным составляют уравнение регрессии, коэффициентыкоторого определяют методом наименьшихквадратовУ = (240 - 4,3 Х) 10 (4)ЬТгде У= - Г, мкс/А; Х= 1 р, гиА,Находят по этой формуле ток размагничивания, по величине тока размагничиванияопределяют коэрцитивную силу по формуле% Таким образом, предлагаемый способ позволяет одновременно измерить модуль упругости, внутреннее трение и коэрцитивную силу, что повышает производительность труда вдвое,Формула изоб рете ни я Способ определения физико-механических свойств материалов, включающий возбуждение изгибных колебаний в исследуемом образце, измерение периода собственных колебаний и декрементаих затухания, о т л.и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа за счет определения коэрцитивной силы, через исследуемый образец пропускают переменный электрический ток и измеряют изменение периода собственных колебаний исследуемого образца, определяют коэрцитивную силу материала из следующего соотношения;- Г =240 - 4,3 10 з(3,7 10 Нс+2 10 где ЛТ(нс) - изменение периода собственных колебаний образца после пропускания через него электрического тока, (А);АНс - коэрцитивная сила материала,М