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技術(shù)文章
動態(tài)彈性模量阻尼內(nèi)耗分析儀
點(diǎn)擊次數(shù)：849 發(fā)布時間：2010/9/15 9:19:35
DTM-Ⅱ-X型
動態(tài)彈性模量阻尼內(nèi)耗分析儀
（共振法）
一、概述
本儀器采用動態(tài)法（共振法）測定金屬材料,工程陶瓷、功能陶瓷,非金屬材料、石墨材料,玻璃材料、高分子復(fù)合材料,混凝土的動態(tài)彈性模量和阻尼內(nèi)耗.在室溫及室溫到1000℃高溫環(huán)境條件下，彈性模量的測定。并可以提供計(jì)算機(jī)接口。DTM—Ⅱ-X動彈儀就是用于測量物體諧振頻率的儀器。同時可以分辨出多個峰值頻率。根據(jù)頻率的分布，也可以簡單分辨出試件的是否存在缺欠，因此，DTM—Ⅱ-X不僅能夠用于實(shí)驗(yàn)室檢測檢測動態(tài)參數(shù)，也適合于對材料進(jìn)行質(zhì)量分析與研究。
本儀器采用了的硬件、軟件、使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。全面實(shí)現(xiàn)對試件動彈特性,阻尼內(nèi)耗進(jìn)行分析測試、計(jì)算全過程可視化、自動化。
本儀器采用了的高級軟件和硬件制造，具有測量精度高、數(shù)
據(jù)可靠、可讀性強(qiáng)、諧振頻率圖譜清晰，可以讀取任意峰值頻率及彈性模量。從圖譜分析可以了解試件結(jié)構(gòu)的缺陷，如果在頻譜中有幾個峰值頻率，說明該試件有裂縫和空隙，例如斷裂、縫隙、結(jié)構(gòu)松散不緊密等。儀器廣泛應(yīng)用于工廠、科研院所、產(chǎn)品質(zhì)量檢定檢測部門作材料的彈性模量測試，適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為GB 10700-92等。
DTM-Ⅱ-X（x—表示測量對象的類別，H—混凝土，J—金屬材料，S—塑料制品，T—炭素材料等，可以測量金屬DTM -Ⅱ-J，碳素DTM -Ⅱ-T 塑料DTM -Ⅱ-S和其它非金屬材料的諧振頻率和彈性模量。因此，可以廣泛用于輕工、冶金、建筑、橋梁、水電等領(lǐng)域?qū)炷�、碳素、石板、玻璃、磚、塑料、和金屬材料的彈性模量測量,阻尼內(nèi)耗。
二、儀器的主要技術(shù)參數(shù)
1:共振頻率：頻率測量：
頻率測量范圍：200—5 kHz
測量精度<0.5%，可以分辨出鄰近的幾個峰值頻率
頻率分辨力：1Hz
2:動彈模量測量：
測量范圍：與頻率對應(yīng)的彈性模量
分辨力： 0.05 GPa
精度： 0.1 GPa可以測量迅速其它峰值頻率和動彈模量
3:系統(tǒng)相對誤差 <± 0.15%
4:阻尼或內(nèi)耗：10-5－－-0.1
5:測試溫度: 常溫—1000度,控溫精度±1℃，（可選附加功能）
溫度可達(dá)1750度（可選附加功能）
6:可測剪切模量（附加功能可選）
7:可測泊松比率（附加功能可選）
8:可帶氣氛控制 （附加功能可選）
9:根據(jù)用戶要求可以提供計(jì)算機(jī)接口。
具有數(shù)據(jù)存儲功能。一般存儲100組數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶需要，可以存儲10000組數(shù)據(jù)
顯示方式：諧振頻率顯示，彈性模量顯示，波譜顯示，內(nèi)耗阻尼顯示。
打印機(jī)打�。ǜ鶕�(jù)用戶需要配備打印機(jī)）
配備設(shè)備：筆記本電腦一臺，不測量時具有計(jì)算機(jī)的一切功能
10:適用試件：根據(jù)相關(guān)材料的測試標(biāo)準(zhǔn)制樣
（附加功能在簽訂合同時標(biāo)注說明）
三、儀器的結(jié)構(gòu)原理及操作
一）彈性模量的測試
1 : 動態(tài)彈性模量:使試樣振動，測定試樣的基頻求得的彈性模量。
2 : 動態(tài)彈性模量試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)設(shè)備
2.1.1 干燥裝置：能夠升溫至105～120℃的電熱恒溫箱。
2.1.2 天平：感量5mg，量程100～200g。
2.1.3 試驗(yàn)儀器：能夠測量試樣變曲振動基頻，示值誤差為±1Hz。
2.1.4 量具同4.1.5。
3.2 試樣
3.2.1 試樣從待測制品上切取或按待測制品相同工藝制成。試樣長度LT不得小于40mm，寬度b不得小于4mm，厚度h不得小于1mm，試樣長度與厚度之比LT/h不小于20。試樣相對面的平行度不大于0.02mm，端部應(yīng)平整。試樣的質(zhì)量不小于5g。
3.2.2 每組試樣的數(shù)量不少于5個。
3.3 試驗(yàn)步驟
3.3.1 將試樣置于電熱恒溫箱中，在105～120℃條件下烘2h或?qū)⒃嚇雍娓芍梁阒亍?/span>
3.3.2 稱量試樣，精確至10mg，測量試樣尺寸。
3.3.3 將試樣放在無約束支點(diǎn)上，注意觀察試樣的振動狀態(tài)，找到基頻，測定基頻值，
有效數(shù)字修約到四位。
3.4 結(jié)果計(jì)算
測量結(jié)果按式（6）計(jì)算：
h2 LT mf2
ED=0.9465（1+6.59———）×（———）×（——）×10-9……… （6
L2T h b
式中：ED——彎曲振動法測量的彈性模量，GPa；
m——試樣的質(zhì)量，g；
f ——基頻，Hz；
h,b——同式（1）；
LT——試樣的長度，mm。
4 ：數(shù)據(jù)處理
4.1 彈性模量數(shù)據(jù)有效數(shù)字修約到三位。
4.2 平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差分別按式（7）和（8）計(jì)算，平均值有效數(shù)字修約至三位，標(biāo)準(zhǔn)偏差有效數(shù)字修約到二位。
—∑E1
E= ———…………………………………………（7）
n
∑E12-（∑E12/n ）1/2
S=〔—————————〕………………………（8）
n-1
式中：E——彈性模量平均值，GPa；
S——彈性模量標(biāo)準(zhǔn)偏差，GPa；
E1——每個試樣的彈性模量，GPa；
n——被測試樣數(shù)量。
4．3：彈性模量與溫度的關(guān)系曲線
4．3．1：記錄不同溫度狀態(tài)下的彈性模量，設(shè)定升溫曲線按程序升溫。參照控溫儀表說明書設(shè)定參數(shù)。
4．3．2：求彈性模量溫度系數(shù)
4．3．3：根據(jù)曲線分析不同材料彈性模量與材料熔點(diǎn)的關(guān)系
5 試驗(yàn)報(bào)告
彈性模量試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括：
a.委托單位；
b.試樣名稱及編號；
c.試驗(yàn)條件（彎曲共振法及其具體的測量方式，環(huán)境條件，試驗(yàn)
量程等等）；
d.試樣狀態(tài)（包括試樣尺寸、質(zhì)量）；
e.試驗(yàn)結(jié)果（包括單值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差）；
f.試驗(yàn)人員及試驗(yàn)日期。
二）：材料阻尼內(nèi)耗的測試
1：內(nèi)耗的定義
一自由振動的固體，即使與外界完全格里，他的機(jī)械能也會轉(zhuǎn)化成熱能，從而使振動停止，如果是強(qiáng)迫振動，則外界不斷供給固體能量，才能維持震動。這種由于固體內(nèi)部原因而使機(jī)械能消耗的現(xiàn)象稱內(nèi)耗或阻尼。
2：測試方法
該儀器采用建立共振曲線圖來求內(nèi)耗值
Q-1=1/л*㏑（An/An+1）
3:該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)自動測試，數(shù)據(jù)結(jié)果圖譜清晰，快速測試是目前國內(nèi)的測試方法，由于引入現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，儀器還提供了可擴(kuò)展功能。
三）儀器的配置
1：主機(jī) 一套
2：功能模塊 （用戶要求配置）
3：測試軟件 一套（用戶要求配置）
4：臺式機(jī)算機(jī)（或筆記本電腦）一套（用戶要求配置）
原創(chuàng)作者：湘潭華豐儀器制造有限公司
