Способ определения физико-механических характеристик листовых анизотропных полимерных композиционных материалов

)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕИ ОПИСАНК АВТОРСКОМУ С У ое ниЕЛЕНИЯ ФИЗИКОАКТЕРИСТИК ЛИСЫХ ПОЛИМЕРНЫХМАТЕ РИАЛОВ имэлектро в" помощь е-разност ик" сти опр полимерных композиционных материалов : "ские характеристики ПКМ акустическим ть использо- ко-механиченизотропнйхматеоиалов " или упругости . о- х а- ез ть ов- м(21) 4716237/28(56) 1, Авторское свидетельство СССРМ 808930, кл. 6 01 й 29/00, 1979,2, Авторское свидетельство СССРМ 1442904, кл, 6 01 й 29/00, 1987.(54) СПОСОБ ОПРЕДМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРТОВЫХ АНИЗОТРОПНКОМПОЗИЦИОННЫХ(57) Изобретение относится к акустичесметодам контроля. Целью изобретенияляется повышение достоверности опреления физико-механических характерис Изобретение относится кметодам контроля и может бывано при определении физиских характеристик листовых аполимерных композиционных(ПКМ), в частности плотностиугле пластика.Известен способ определения физимеханических характеристик листовПКМ, заключающийся в том, что возбужют в материале импульсы акустическихлебаний, принимают прошедшие черматериал колебания. измеряют скорораспространения колебаний и сдвиг оснной составляющей спектра пинятого и(ПКМ) за счет использования приих опреде лении разности фаз электрических колеба ний излучающего и приемного преобразователей, прозвучивающих ПКМ перпендикулярно плоскости лиСта, В ПКМ возбуждают в плоскости листа акустические колебания, принимают прошедшие через ПКМ колебания и измеряют скорости рас пространения колебаний в двух направле ниях анизотропии. Затем, используя прибор АНБс электроакустическими преобразователями, возбуждают и при мают акустмческйе колебания в ПКМ перпендикулярно плоскости листа, Измеряют разность фаз электрических колебаний на входе излучающего и выходе приемного.акустйческих преобразователей, С ю измереннйхвелйчин скоростей и и фаз по регрессионной зависимоеделяют исконныеФизико-механичельса относительно иэлученного импул Ы)Недостатком известного способа является недостаточно высс)кая дбстоверность за счет оотносйтельйо"низкой точностиизмерения сдвига основной составляющей спек тра принятого импульса относительно излученного импульса.Наиболее близким по технической сущ- а ности является способ определения физи- ко-механических характеристик, листовых анизотропных ПКМ, заключающийся в том, что возбуждают в ПКМ в плоскости листа акустические колебания, принимают акустические колебания, распространяющиеся в двух направляниях анизотропии, измеряНедостатком данного способа является 5также недостаточно высокая достоверностьза счет использования толщйны мойослоя,.. в результате чего используется регрессионная зависимость с недостаточно высокимзначением коэффициента корреляции, особенно при контроле ПКМ на основе рубленного волокна,Целью изобретения является повышение достоверности определения физико-механических характеристик ПКМ за счет 15использования при определении физикомеханических характеристик разности фазэлектрических колебаний излучающего иприемного преобразователей, прозвучивающих ПКМ перпендикулярно плоскости листа, Способ определения физикомеханических характеристик листовыханизотропных ПМК заключается в следующем.В материале возбуждают в плоскости 25листа акустические колебания и принимаютакустические колебания, распространяющиеся в двух направлениях анизотропии,Измеряют скорости с 1 и сг распространенияпринятых колебаний и вычисляют их сумму. 30Также возбуждают в материале электроакустическим преобразователем акустическиеколебания перпендикулярно плоскости листа, Принимают электроакустическим преобразователем прошедшие по.толщине листа 35акустические колебания и измеряют разность фаэ электрических колебаний излучающего и приемного преобразователей.Искомые физико-механические характеристики В определяют по регрессионной зависимости В = а,+ а 1(С 1+ сг) + аг( Р о- Р 1),где с 1,сг - скорости распространения акустических колебаний в двух направленияханизотропии в плоскости листа;Ро, Р 1 - фазы электРических колебаний излучающего и приемного преобразователей при прозвучивании листа по 5толщине;,ао, а 1, аг - ЭКСПЕРИМЕНтаЛЬНЫЕ КаэффИциенты уравнения,Способ определения физико-механических характеристик листовых анизотропных 5ПКМ реализуется следующим образом,При контроле слоистого анизотропногоматериала, например углепластика, изготовленного методом прямого прессованиятанной связую- поверхности либразователи на ц с по ощью прибора УК- ют скорости с 1 и сг распростебаний в двух направлениях плоскости листа. Затем, иср АН Бс электроакустичеазователями, возбуждают и стические колебания в матеикулярно плоскости листа. ОСТЬ У о- Р 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ учающего и приемного пре- соот 10 ПМС измерранения УЗ-к ланизотропиипользуя прибскими преобпринимают а уриале перпе дИзмеряют ра нколебаний изобразователе ветственно, Физико метеристика, напримерзгибе, определяется из с 1+сг)- О,ОЦ ро-ф 1),ханическая ара прочностьб и при выражения 12,8+96 где о и - прочность при изгибе, МПас 1,сг - скорости распространения УЗ- колебаний в двух направлениях анизотропии в плоскости листах, км/с;Ро, Р 1 - фазы электРических колебаний на входе излучающего и выходе приемного электроакустического преобразователей, град,Данная регрессионная зависимость имеет коэффициент множественной корреляции г= 0,978 и критерий надежности Г=34,0, что значительно выше его табличного значения - 4,74,Формула изобретения Способ определения физико-механических характеристик листовых анизотропных полимерных композиционных материалов, заключающийся в том, что возбуждают в материале в плоскости листа акустические колебания, принимают акустические колебания, распространяющиеся в двух направлениях анизотропии, измеряют скорости распространения колебаний и определяют с помощью измеренных величин. физико-механические характеристики материала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности, дополнительно возбуждают электроакустическим преобразователем в материале перпендикулярно плоскости листа акустические колебания, принимают электроакустическим преобразователем прошедшие по толщине листа акустические колебания, измеряют разность фаз электрических колебаний излучающего и приемного преобразователей, а физико-механические характеристики Й определяют по регрессионной зависимостиВ=ао+а 1(с 1+сг)-аг(О о- ф 1),1753396 Составитель В. ГондаревскийТехред М.Моргентал Корректор И.Муска Редактор Т.Юрчикова Заказ 2765 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где с,сг - скорости распространения акустических колебаний в двух направленияханизотропии в плоскости листа; 0 о, ф 1 - фазы электрических колебаний излучающего и приемного преобразователей;ао,а 1,а 2 - экспериментальные коэффи циенты уравнения,