Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЯХ - Патент РФ 2029285
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЯХ
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЯХ

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЯХ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к исследованиям вибропоглощающих свойств конструкционных материалов и может быть использовано при определении демпфирующих свойств разных твердых материалов. Цель изобретения - сокращение времени, уменьшение трудоемкости и повышение точности исследования. Это достигается тем, что в способе исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях, заключающемся в том, что призматический образец с утолщениями на его концах консольно закрепляют в массивной плите, к свободному концу образца прикрепляют инерционный груз, возбуждают в образце резонансные колебания, измеряют параметры колебаний, по которым судят о демпфирующих свойствах материала образца, используют инерционный груз, выполненный в виде двух стержней из магнитотвердого материала в качестве возбудителя и в качестве измерителя используют две индуктивные катушки, установленные оппозитно друг другу так, что их оси совпадают с направлением векторов намагниченности стержней, и взаимодействующие со стержнями. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2029285
Класс(ы) патента: G01N11/16, G01N27/80, G01N3/38
Номер заявки: 4924894/28
Дата подачи заявки: 03.04.1991
Дата публикации: 20.02.1995
Заявитель(и): Воронежский политехнический институт
Автор(ы): Проскурин В.В.; Шепилов В.Б.; Кондусов В.А.
Патентообладатель(и): Воронежский политехнический институт
Описание изобретения: Изобретение относится к исследованиям вибропоглощающих свойств конструкционных материалов, а именно к способам измерения демпфирующих свойств.
Известен способ измерения демпфирующих свойств материалов, в котором для возбуждения и регистрации изгибных колебаний на конце образца прикрепляют магнитные якорные пластины, притягивающиеся поляризующим полем, создаваемым электромагнитной катушкой с сердечником [1].
Недостатком этого способа является недостаточная точность измерения из-за аппаратурных потерь, возникающих в возбудителе и приемнике в результате гистерезиса и вихревых токов в якорных пластинах и полюсах магнитов-сердечников.
Известен также способ исследования демпфирующих свойств конструкционных материалов при поперечных колебаниях, в котором призматический образец утолщенным концом крепится консольно в массивной стальной плите, подвешенной на тонких стальных струнах для уменьшения потерь энергии в фундамент. Поперечные колебания образца возбуждаются с помощью электромагнита, питающегося от мощного усилительного устройства. Задающий сигнал обеспечивается звуковым генератором Г3-34 через реле, катушка которого питается через контактное устройство шлейфового осциллографа. Таким образом создаются поперечные колебания требуемой амплитуды и формы, а с помощью реле и контактов осциллографа возбуждение срывается и образец совершает свободные затухающие колебания. Колебания записываются бесконтактным теневым способом с использованием фотооптического датчика, переменный электрический сигнал с которого усиливается и попадает на гальванометр шлейфового осциллографа, где фиксируется на кинопленке в виде виброграммы затухающих колебаний образца. Обработка виброграмм дает значение логарифмического декремента колебаний [2].
Недостатком приведенного устройства является низкая производительность труда, обусловленная длительностью процесса регистрации колебаний и обработки данных, включающего запись виброграмм на кинопленку, ее фотообработку, сушку, обработку результатов измерений, которая не исключает возможной субъективной ошибки.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ исследования демпфирующих свойств материалов при поперечных колебаниях с использованием образца, представляющего собой брус равного сопротивления изгибу, имеющий две расположенные под углом одна к другой боковые стенки с одинаковыми и постоянными сечениями, которые образованы сквозным вырезом в виде равнобедренной трапеции в плоскости, перпендикулярной к плоскости колебаний, при этом геометрические параметры груза и угол между боковыми стенками выбирают из условия пересечения средних линий продольных центральных сечений этих стенок в центре тяжести груза. Образец одним концом консольно закрепляют в массивной плите, к свободному концу прикрепляют инерционный груз, возбуждают в образце поперечные колебания, регистрируют параметры этих колебаний, записывая виброграммы на фотобумагу и по этим параметрам судят о демпфирующих свойствах материала образца [3].
Указанный способ содержит недостатки предыдущего способа, кроме того имеет недостаток, заключающийся в технологической сложности изготовления образца.
Целью изобретения является сокращение времени, уменьшение трудоемкости и повышение точности исследования.
Это достигается тем, что испытуемый образец призматической формы консольно закрепляют в массивной опоре, к свободному концу прикрепляют инерционный груз в виде двух стержней из магнитотвердого материала SmCo5 с высокой остаточной индукцией. Инерционный груз является возбудителем резонансных колебаний образца. В качестве измерителя используют две индуктивные катушки, установленные оппозитно друг другу. Оси катушек совпадают с направлением вектора намагниченности стержней и в процессе исследования взаимодействуют со стержнями. Они несут информацию о параметрах свободно затухающих колебаниях образца.
Такой способ определения демпфирующих свойств материала позволяет исключить регистрацию виброграмм на кинопленке или фотобумаге и субъективные ошибки при обработке последних.
Способ иллюстрируется на фиг.1 и 2.
Способ осуществляется следующим образом. К образцу (фиг.1), представляющему собой сплошной брус 2 прямоугольного поперечного сечения с утолщениями на концах, прикрепляют инерционный груз в виде двух стержней 3 из магнитного сплава SmCo5. Образец консольно крепят в массивной медной опоре.
Структурная схема установки для изучения демпфирующих свойств материалов приведена на фиг.2. Установка содержит генератор 4 сигналов низкочастотный, катушки 5 и 6 измерения, осциллограф 7, низкочастотный усилитель 8, пороговый дискриминатор 9 и счетчик 10 импульсов.
Возбуждение поперечных колебаний образца 2 осуществляется электромагнитным способом, при помощи двух стержней из сплава SmCo5, укрепленных на конце образца и являющихся инерционным грузом 3. Измерительные катушки 5, 6 устанавливаются оппозитно друг другу, а их оси совпадают с направлением векторов намагниченности стержней. Резонанс колебаний фиксируется осциллографом 7 по максимуму напряжения, наводимого в катушках 5 и 6. Сигнал усиливается и поступает на вход порогового дискриминатора 9, а затем - на счетчик 10 импульсов.
Для точного определения резонансной частоты используется частотомер, входящий в состав генератора 4. С помощью порогового дискриминатора задаются амплитуды начала А1 и конца А2 свободных затухающих колебаний. Счетчиком фиксируется количество колебаний, совершенных образцом при изменении амплитуды от А1 до А2. После соответствующей обработки результатов измерения получают значения логарифмического декремента колебаний Q-1 (или внутреннего трения) в функции амплитуды циклического деформирования материала, либо температуры или какого другого воздействия. Математическая обработка результатов исследования и построение графиков зависимостей параметров демпфирования от параметров воздействия осуществляется с помощью ЭВМ.
Преимуществом предлагаемого способа является возможность исследования демпфирующих свойств как магнитных, так и немагнитных материалов, упрощение метода регистрации и сокращение времени определения искомых величин, возможность полной автоматизации процесса исследования. Использование сердечников из магнитотвердого материала SmCo5 с высокой индукцией позволяет уменьшить силу тока и габариты возбуждающих катушек (что имеет большое значение для исследования материалов в условиях криогенных температур 4,2-77 К, когда тепловыделение в катушках приводит к трудностям в стабилизации температуры образца, большому расходу дорогостоящих хладагентов - жидких гелия, водорода или азота), а также получить достаточно мощный сигнал в измерительных катушках, который можно регистрировать без предварительного усиления и на который практически не влияют наводки.
Формула изобретения: СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЯХ, заключающийся в том, что призматический образец с утолщениями на его концах консольно закрепляют в массивной плите, к свободному концу образца прикрепляют инерционный груз, возбуждают в образце резонансные колебания, измеряют параметры этих колебаний, по которым судят о демпфирующих свойствах материала образца, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени, уменьшения трудоемкости и повышения точности исследования, используют инерционный груз, выполненный в виде двух стержней из магнитотвердого материала, в качестве возбудителя и измерителя используют две индуктивные катушки, установленные оппозитно одна другой так, что их оси совпадают с направлениями векторов намагниченности стержней, и взаимодействующие со стержнями.