Устройство для определения модуля упругости материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 3 ДДЯ 7 А 19 9/ 114 С ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ЬСТ 8 У Сви АВТОРСК 1 ил. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретенияявляется расширение функциональных Ъ, .возможностей за счет обеспечения воз можности определения модуля упругости образцов материала вдоль различных направлений. Устройство содержит электромеханический виброизмерительный стержень, упруго связанный с контролируемым образцом. Измеряют период колебаний стержня при нескольких значениях температуры, О модуле упругости судят по тангенсу угла наклона измерений величины и соответствующей величине для эталонного образИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения модуля упругости образцов материалов беэ ихразрушения.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей.На чертеже представлено устройство для определения модуля упругостиматериалов, разрез,Устройство для определения модуля упругости материалов содержиткольцеобразный корпус 1, расположенную внутри корпуса 1 перемычку 2, выполненную эа одно целое с корпусом 1,и установленные в корпусе возбудитель 3 и приемник 4 колебаний перемычки 2, несущий стержень 5, установленный в корпусе 1 параллельно перемычке 2, захват б, выполненный эа одно целое с корпусом 1 в ниде двухконсолей 7 и 8 и прижимного винта 9,установленного в одной из консолейс воэможностью упругого закрепленияобразца 10 контролируемого материала.В несущем стержне 5 показан пропил 11,глубина которого определяет чувствительность устройства.Устройство работает следующим образом.Образец 10 материала крепится винтом 9 в захвате б без внесения пластических деформаций и устанавливается в термостате на отожженой плите(не показаны).С помощью возбудителя 3 перемычку 2 приводят в состояние изгибныхколебаний на одной иэ собственныхчастот. Колебания перемычки принимают приемником 4 и по его сигналу судят, о периоде (частоте) собственныхколебаний перемычки, Указанные измерения проводят при нескольких значениях температуры на образце материалас известными свойствами (на эталонном образце) и на исследуемом образце материала.Модуль упругости Е исследуемогообразца материала определяют по формулеКуЕ=Еэ К ф где Еэ - модуль упругости эталонного образца;К и Кэ- тангенс угла наклона зависимости периода собственных колебаний перемычки 2 устройства соответственнодля исследуемого и эталонного образцов материала.Элементы устройства (эталонный и5 исследуемый образць) подвергают стабилизирующему отжигу для полного снятия неупругих внутренних напряжений,что упорядочивает структуру материалов и позволяет уменьшить погрешность измерения модуля упругости.Определение параметров режима стабилизирующего отжига для снятия неупругих внутренних напряжений производится следующим образом.Берут несколько образцов из исследуемого материала и измеряют соответствующие им частоты собственных колебаний. Термообрабатывают их припостоянных параметрах режима (ско 20 рость нагрева и охлаждения и времявыдержки) и одном переменном - температуре нагрева, Повторно измеряютчастоты собственных колебаний каждого образца. Вычисляют приращение час 25 тоты каждой заготовки и строят зависимость приращения частоты от переменного параметра режима - температуры нагрева. Максимальное приращениечастоты при минимальной температуреЗО определяет искомый режим термообработки, При этом необходимо также ограничить скорость охлаждения образцов, которая подбирается опытным путем. так, чтобы исключить образованиеновых внутренних напряжений,П р и м е р, Определяли модульупругости кварца параллельно оси Е,Исхсдные данные: эталон - стабилизированный образец с известными кристаллографическими осями координат иФ 2модулем упругости Е = 0,77 10 кгс/ммперл.ендикулярно оси Е. С помощьюпредлагаемого устройства полученоК = О,5 и К = 0,32. Искомое эначе,ю 5 ние модуля упругости образца параллельно оси Е согласно приведеннойформулы равноЕ =- 0,77 100 320,254- 0,99 10 кгс/ммИспользование изобретения обеспе -чинает расширение функциональных возможностей, так как позволяет определять модуль упругости образцов материала вдоль различных направлений3и в элементах конструкций без ихразрушения. оставитель Г.Максимочкинехред Л.Олейник Корректор А.ференц едактор А,Гулько 8венногетенийЖ,Подписиомитета СССРоткрытий Заказ 2560 Тираж ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москваушская наб., д,4/5 зводственно-.полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 формула изобретения Устройство для определения модуля упругости материалов, содержащее кольцеобразный корпус, расположенную внутри корпуса перемычку, выполненную за одно целое с корпусом, и установленные в корпусе возбудитель и 2314574приемник колебаний перемычки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей, оно снабжено несущимстержнем, установленным в корпусепараллельно перемычке, захватом, вьгполненным за одно целое с корпусомв вц.е двух консолей и,прижимного винта,установленного в одной из консолей с воз О можностью упругого закрепления образцаконтролируемого мйтериала .