ГОСТ Р ИСО 18437-1—2014
4.3.4 Сбор данных
Сначала определяют комплексную жесткость системы подвески, для чего проводят измерения
при отсутствии образца. Измерения проводят как с установленными в зажимах установочными бло
ками (служащими в качестве добавленной массы), так и без них на низкой и высокой частотах {обыч
но 1 Гц и 30 Гц). После определения жесткости крепления измерения проводят на образце,
установ ленном в соответствии с рисунком 2. при силовом возбуждении на дискретных частотах
(обычно в диапазоне от 0.3 до 30 Гц) при заданных температурах. Максимальное перемещение
свободного конца образца, как правило, не превышает 64 мкм.
4.3.5 Анализ результатов
Основной принцип метода заключается в создании силы, способной вызвать измеримое смеще
ние конца образца. Поскольку величина смещения зависит от модуля упругости образца, последний
может быть рассчитан по отношению силы к вызываемому ею смещению с помощью уравнения, учи
тывающего также такие факторы, как жесткость и коэффициент вязкоупругого демпфирования систе
мы зажима, приведенную в движение массу, геометрию образца и коэффициент Пуассона. Решение
уравнения позволяет получить действительную и мнимую части комплексного модуля Юнга. Подроб
ности метода изложены в ИС018437-3.
4.4 Метод динамической жесткости
4.4.1 Введение
Динамическую жесткость образца определяют по результатам измерений силы на входной сто
роне образца и одной из характеристик движения (перемещения, скорости или ускорения) на той же
или противоположной стороне образца (в зависимости от вида испытательной установки). Соотноше
ние амплитуд и фаз между силой и параметром движения, а также геометрические размеры образца
являются необходимыми данными для расчета комплексных модулей упругости, характеризующих
материал образца. В зависимости от схемы испытательной установки с помощью данного метода мо гут
быть определены модуль Юнга
Е
, модуль сдвига
G
и объемный модуль упругости
К .
В некото рых
случаях материал помещают в приспособление для создания заданного предварительного
нагружения. Принцип метода с использованием датчиков силы и механического напряжения показан на
рисунке 3.
4.4.2 Испытательное оборудование
Для применения метода требуется следующее испытательное оборудование:
a) электродинамический возбудитель;
b
) акселерометр или датчик перемещения:
c) усилители;
d) испытательный стенд;
e) климатическая камера;
0 двухканальный анализатор спектра;
д) компьютер.
4.4.3 Подготовка образца к испытаниям и его установка
Образцам для испытаний придают нужную форму в соответствии с целью измерения (измеряемой
величиной). Форма поперечного сечения образца может быть квадратной или круглой. До установки
образца на испытательный стенд необходимо определить его размеры, плотность и массу. Для обеспе
чения требуемой деформации образец может быть прикреплен к пластинам с помощью отвердеваю
щих клеев, таких как эпоксидная смола или цианоакрилат. Размеры образца выбирают таким образом,
чтобы его вязкоупругие свойства сохранялись во всем диапазоне частот измерений. При этом образец
представляют в виде безмассового объекта, т. е. все волновые эффекты должны проявлять себя на
частотах, в три-пять раз превышающих верхнюю границудиапазона частот измерений.
4.4.4 Получение и накопление данных
Датчик силы обычно воспринимает силовое воздействие в виде случайного процесса, а с помо
щью датчика напряжения записывают отклик образца на это воздействие. Для этих целой используют
двухканальный анализатор спектра, способный выполнять сбор данных. Фурье-анализ и
усреднение. Динамическая жесткость испытательного стенда в местах контакта с образцом должна
быть извест на. поскольку эти данные используют при анализе.
4.4.5 Анализ результатов
По результатам измерений, выполненных в вышеописанных условиях, рассчитывают значения
модулей упругости по формуле
(
1
)
5