Способ определения коэффициента пуассона

(21) 4010467/25-2 (22) 17,01.86 (46) 30.10.87. Бю (71) Научно-произ тей, связанных ориентироващетки. В призческам обраэгре л. У водс енное объеашиностроения тированно осей реше технологии и,лезонансныеуль Юнга Еоэбуждаютебания и о езо ресно луа реческий мтик упру982, с. 1-5,6.5,НИЯ КОЭФФИЦИЕНТА етод опгости,по резона ебаний, В вдоль реассона ц едев Е+ 1) С атериаловарактерисышение доии кристал нно их упругих ль изобретения ль главн ик,тове оент рности при иссл ских материалов ой за счет учет ов Ку оч ческо ет 2 С)/(4 Е/С -ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ( С динение по "ЦНИИТМИ" (72) Д. М.(53) 620.17 (56) Металл ределения х ГОСТ 25156- пп. 6,2, 6. (54) СПОСОБ ПУАССОНА (57) Изобре лению физик Шур4(088,8)ы. Динамарактери82. М3, 6,4 иОПРЕДЕЛ тение относится к опо-механических свой(59 4 С 01 Н 3/00 3/2 нием кристаллическои р матическом или цилиндр це монокристалла, орие вдоль одной из главных возбуждают иэгибные ре бания и определяют мод резонансной частоте, и нансные крутильные кол деляют модуль сдвига С частоте крутильных кол чае ориентации образца решетки коэффициент Пу деляют по формуле ри ориентации образиагонали определяютуассона по формулеИзобретение относится к определению физико-механических свойств материалов, а именно их упругих характеристик,Цель изобретения - повышение достоверности результатов при исследовании кристаллических материалов скубической решеткой за счет учета погрешностей, связанных с ориентйронанием кристаллической решетки,Способ реализуется следующим образом,Изготавливают образец монокристалла с кристаллической решеткой с осьювдоль одного из главных направленийкристаллической решетки, Возбуждаютв нем резонансные изгибные колебанияна установке для определения модуляЮнга и измеряют резонансную частоту,Затем возбуждают в нем резонансныекрутильные колебания и изменяют резонансную частоту. При измереннымрезонансным частотам изгибных и крутильных колебаний,определяют модульЮнга Е и модуль сдвига С. Посколькуматериал образца является монокристаллическим с кубической решеткой,в главных осях все модули Юнга совпадают, а следовательно, напряжеццоесостояние при изгибе и кручении является таким же, как при изгибе икручении изотропцого образца, то модули Юнга и.сдвига определяются расчетным путем так же, как и в случаеизотропного материала, Модули Юнгаи сдвига можно определять непосредственным измерением продольной деформации при растяжении образца вдольоси и угла закручивания образца принагружеции крутящим моментом, однакорезонансные методы являются менеетрудоемкими и позволяют добиться более высокой точности, В случае, ког да ось образца ориентирована вдольребра решетки, коэффициент Пуассонаопределяют по формуле р = - (- + 1) +8 - (- + 1 Ц 1 Е Е 4" С С Если же ось образца ориентированавдоль главной диагонали решетки,коэффициент Пуассона определяют поформуле 5 10 15 20 25 Зг.35 4 С) 4. 50 где Е - модуль Юнга вдоль оси образца;С - модуль сдвига в плоскости,перпендикулярной его осиЗнание трех характеристик упругости: модулей Юнга и сдвига и коэфФициента Пуассона - позволяет по известным формулам преобразования тензоров определить характеристики упругости кубического кристалла в любых других кристаллографическихосях, Размеры атомов, находящихся в"узлах" решетки, пренебрежимо малыпо сравнению с размерами элементарной кубической ячейки, деформацииявляются малыми, а межузловые связиявляются линейно-упругими,Проверка возможности примененияпредлагаемых зависимостей для определения всех характеристик упругостикубического монокристалла по значениям модулей Инга и сдвига осуществлена по следующей методике. По экспериментальным значениям модулейЮнга и сдвига в осях, ориентированных вдоль ребер решетки, определенкоэФФициент Пуассона, затем с помощьюизвестных формул тензорных преобразований определены модули Юнга и сдви- .га в осях, ориентированных вдольглзвных диагоналей, которые сравнецыс цх экспериментальными значениями11 аксимальная погрешность по всем известным экспериментальным даннымдля оценки модуля Юцга в направленииглавной диагонали 157., для оценкимодуля сдвига - 87., что объясняетсянесовершенством реальных кристалловв сравнении с идеальными кубическимимонокристаллами, Подтверждением достоверности способа является в частности, и то, что в соответствии сприведенными зависимостями, в случаеизотропцого материала, коэффициентПуассона должен быть ранен 0,25, чтос погрешностью менее 27 совпадает скоэффициентом Пуассона изотропногокубического монокристалла вольфрама,формула изобретения 1, Способ определения коэффициента Пуассона, заключающийся в том, что определяют модуль Юнга и модуль сдвига на призматическом образце материала и по этим параметрам определяют коэФфициент Пуассона р, о т(1+Е/2 С) Составитель Д, Поспеловедактор И. Рыбченко Техред Л.Олийнык Корректо 1 ак симишинец Тираж 775 ИИПИ Государственног по делам изобретени 35, Москва, Ж, Раисное аказ 5182 комитета СС ткрытийя наб д,13 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности реэультатов при исследовании кристаллических материалов с кубической решеткой, в5 качестве обраэца испольэуют монокристалл, модуль Юнга Е определяют в направлении одной иэ его главных осей симметрии, а модуль сдвига С - в плоскости, перпендикулярной этой оси. 102. Способ по п, 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что модуль Юнга Е определяют вдоль ребра решетки монокристалла, а коэффициент Пуассонаопределяют по следующей эависимости; 3. Способ по п, 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что модуль Юнга Еопределяют вдоль главной диагоналирешетки монокристалла, а коэффициентПуассона ц определяют по следующейэависимости;