ГОСТ Р ИСО 18437-5—2014
Поскольку динамическая жесткость часто зависит от амплитуды возбуждения (см. (
6
]). а управ
лять амплитудой деформации при применении косвенного метода затруднительно, предпочтитель
ным является использование прямого метода измерений. Испытательная установка и процедура ис
пытаний - почти те же. что использованы при определении модуля Юнга методом динамических же
сткостей по ИСО 18437-4. Поэтому ИСО 18437-4 в основном применим для измерений жесткости
в соответствии с настоящим стандартом.
5.5 Сбор данных
Как правило, образец возбуждают случайным сигналом, передаваемым через исполнительное
устройство вибростенда. Данные о силе /
г
(<
у
) и перемещении Л (
г
у
) собирают и обрабатывают с по
мощью двухканального анализатора быстрого преобразования Фурье (БПФ-аиализатора). Для повы
шения значения функции когерентности производят усреднение результатов, полученных по 32 реа
лизациям сигналов. Функция когерентности должна быть не менее 0.95. Собранные данные содержат
информацию о жесткости испытательной сборки и волновых эффектах в образце. Масса блока уста
новки образца и длина образца должны быть такими, чтобы первая собственная частота испытатель ной
сборки была много выше верхней границы диапазона частот измерений. При использовании пря
мого метода измерений [см. рисунок 4 а)] безразмерную жесткость /?(
г
у
) рассчитывают по формуле
я М =
Д
(о))ЛЕ
(
5
)
где
Т
- толщина образца;
А
- площадь основания(поперечного сечения) образца;
Е
- модуль Юнга материала образца.
6 Метод измерений с двумя образцами
6.1 Общие положения
В данном методе используют испытания на сжатие для определения жесткостей двух образцов
с большими, но разными коэффициентами формы. Полученные в результате измерений жесткости
двух образцов в совокупности с известной зависимостью жесткости при сжатии от коэффициента Пу
ассона и коэффициента формы позволяют составить два уравнения с двумя неизвестными. Решение
системы дает значения коэффициента Пуассона и модуля Юнга.
6.2 Теоретические основы метода
Для длинного гибкого стержня с коэффициентом формы
S
< 0.025 жесткость при статическом
сжатии практически не зависит ни от коэффициента Пуассона, ни от граничных условий и коэффици
ента формы. Тогда соотношение между модулем Юнга
Е
и размерной жесткостью при статическом
сжатии
Кц
будет иметь вид
А
Е =
КцТ
(
6
)
где
Г
- длина (толщина) образца;
А
- площадь поперечного сечения образца.
Для короткого образца (обычно
S >
0,025) коэффициент Пуассона, граничные условия и коэф
фициент формы оказывают существенное влияние на жесткость при сжатии, в том числе на статиче
скую жесткость при сжатии АГт (о) при
(о -
0. Используя соотношение (
6
) теоретической зависимо
сти между модулем Юнга и жесткостью образца для длинного стержня, можно ввести понятие услов
ного модуля Юнга £ а для короткого образца с большим значением коэффициента формы, т. е.
£а
А
(
7
)
7