АППАРАТУРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ ЮНГА КЕРАМИКИ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Аннотация
В статье описана конструкция автоматизированной установки для динамического термомеханического анализа. Измерение основано на бесконтактном снимании микрофоном свободных изгибательных колебаний (цилиндрического или призматического) образца. Возбуждение колебаний проводится механическим импульсом от электромагнитного импульсора работающем в периодическом режиме с частотой 1 импульс в 15 или 30 с. Снимается зависимость амплитуды свободных колебаний образца от времени, которая переведётся с помощью трансформации Фурье на зависимость амплитуды колебаний от частоты, где определится резонансная частота и также коэффициент затухания по полуширине резонансного пика. Резонансная частота служит для расчёта модуля Юнга или скорости звука. Измерять эти величины могут в режиме линейного нагрева и охлаждения (скорость до 10 °C/мин) или в режиме изотермического нагрева. Максимальная рабочая температура установки 1200 °C. Расширенная относительная неопределённость при повышенных температурах 1,1 %.
Об авторах
Томаш Гулан
Университет Константина Философа
Россия
Россия
Антон Трник
Университет Константина Философа
Россия
Россия
Игорь Штубня
Университет Константина Философа
Россия
Россия
Список литературы
1. Schreiber E., Anderson O., Soga N. Elastic constants and their measurement. -New York: McGraw-Hill Book Co, 1973.
2. Stubňa I., Majerník V. An alternative equation of the flexural vibration // Acta Acustica united with Acustica - 1998. - Vol.84. - 999-1001 p.
3. ASTM C 1198-01: Standard test method for dynamic Young’s modulus, shear modulus and Poisson’s ratio for advanced ceramics by sonic resonance. (Published in 2001. Standard Documents. Philadelphia USA)
4. ASTM C 1259-01: Standard test method for dynamic Young’s modulus, shear modulus and Poisson’s ratio for advanced ceramics by impulse excitation of vibration. (Published in 2001. Standard Documents, Philadelphia USA)
5. Martinček G. Nedeštruktívne dynamické metódy skúšania stavebných materiálov. -Bratislava: SAV, 1962 (in Slovakian).
6. Bosomworth P.A. Improved frequency equations for calculating the Young's modulus of bars of rectangular or circular cross section from their flexural resonant frequencies. // J. ASTM International. - 2011. - 7. - No.8. - 1-14 p.
7. Varga G., Štubňa I., Vážanová A., Podoba R., Trník A. Determination of the vibrating mode of the sample with uniform cross-section. // Jemná mechanika a optika. -2007. - Vol. 52. - 334-336 p.
8. Štubňa I., Trník A., Vozár L. Determination of Young’s modulus of ceramics from flexural vibration at elevated temperatures. // Acta Acustica united with Acustica -2011. - Vol.97. - 1-7 p.
9. Jung S.S., Kim Y.T., Lee Y.B., Shin S.H., Kim D., Kim H.C. Measurement of the resonance frequency, the loss factor and the dynamic Young’s modulus in structural steel and polycarbonate by using an acoustic velocity sensor. // J. Korean Phys. Soc. - 2006. - Vol.49. - 1961-1966 p.
10. Bosomworth P. An exciting technique for quality analysis. // Ceramic Industry. -2005. - 20-24 p.
11. Štubňa I., Trník A., Vozár L. Thermomechanical and thermodilatometric analysis of green alumina porcelain. // Ceramics International. - 2009. - Vol.35. - 1181-1185 p.
12. Trník A., Štubňa I., Moravčíková J. Sound velocity of kaolin in the temperature range from 20 °C to 1100 °C. // International Journal of Thermophysics. - 2009. -Vol. 30. - 1323-1328 p.
13. Chmelík F., Trník A., Štubňa I., Pešička J. Creation of microcraks in porcelain during firing. // Journal of the European Ceramic Society. - 2011. - Vol. 31 - 2205-2209 p.
14. Štubňa I., Šín P., Trník A., Veinthal R. Mechanical properties of kaolin during heating. // Key Engineering Materials. - 2013 - Vol. 527 - 14-19 p.
15. Trník A., Štubňa I., Sokolár R., Medveď I. Use of fly ash in ceramic tiles: elastic properties during firing. // J. of the Ceramic Society of Japan. - 2013 - Vol. 121 -925-929 p.
16. Chu W.T. A comparison of two test methods for measuring Young’s modulus of building materials. // Canadian Acoustics. - 1996. - Vol. 24. - 11 p.
17. IMCE n.v. [website]. [2014]. URL: http://imce.eu/measurement-systems (date accessed: 27.5.2014).
18. BuzzMac International [website]. [2014]. URL: http://buzzmac.com (date accessed: 27.5.2014).
19. Inman D.J. Engineering vibrations. - Upper Sadle: Pearson Education, Inc., 2008.
Рецензия
Просмотров:
77
Послать статью по эл. почте 