成果名稱動(dòng)態(tài)彈性模量測(cè)試儀

單位名稱

中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司

聯(lián)系人

艾福強(qiáng)

聯(lián)系郵箱

afq@ctc.ac.cn

成果成熟度

□正在研發(fā) □已有樣機(jī) □通過(guò)小試 □通過(guò)中試 √;可以量產(chǎn)

合作方式

□技術(shù)轉(zhuǎn)讓□技術(shù)入股□合作開(kāi)發(fā)? √其他

成果簡(jiǎn)介：

? ? ?本方法利用脈沖激勵(lì)器來(lái)激勵(lì)矩形截面的梁試樣，測(cè)量樣品的彎曲或扭轉(zhuǎn)頻率。作用在試樣上的瞬時(shí)激勵(lì)是通過(guò)自動(dòng)激發(fā)裝置或手動(dòng)小錘的敲擊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。激勵(lì)引起樣品的自由振動(dòng)，通過(guò)試樣上方的信號(hào)接收器得到振動(dòng)信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)快速傅立葉變換得到自由振動(dòng)的前幾階頻率，首先利用彎曲振動(dòng)的基頻算出試樣的彈性模量，進(jìn)而利用扭振主頻率計(jì)算出剪切模量。由于梁試樣自由振動(dòng)的基頻是由樣品尺寸、彈性模量和樣品質(zhì)量所唯一確定，因此當(dāng)基頻已經(jīng)測(cè)到后并且試樣的質(zhì)量和尺寸已知的情況下可以計(jì)算出彈性模量。彈性模量取決于彎曲響應(yīng)頻率，剪切模量取決于扭曲響應(yīng)頻率。泊松比由材料的楊氏模量和剪切模量決定，三者只有兩項(xiàng)是獨(dú)立的。
? ? ?該儀器測(cè)試精度高、操作方便，通過(guò)一次敲擊（激勵(lì)）能夠快速而準(zhǔn)確地同時(shí)得到材料的共振頻率、彈性模量、剪切模量和泊松比以及內(nèi)耗等基本彈性參數(shù)。測(cè)試結(jié)果重復(fù)性好，對(duì)樣品完全沒(méi)有破壞，也可連接高溫爐進(jìn)行高溫彈性性能測(cè)試（高溫爐為選購(gòu)件）。
? ? ?該儀器高度集成，使用USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊、實(shí)現(xiàn)了熱撥插和即插即用，采用全新工藝，實(shí)現(xiàn)硬件的高可靠性、強(qiáng)抗干擾能力和高信燥比，機(jī)型外觀美觀、性能穩(wěn)定、能方便擴(kuò)展高低溫測(cè)試模塊。
? ? ?性能指標(biāo)
? ? ?最高采樣頻率：2MHz
? ? ?增益設(shè)置：1-128（1、2、4、8、16、32、64、128）
? ? ?頻響范圍：20-20kHz
? ? ?靈敏度：? 50 mv/pa
? ? ?輸入阻抗： 1Ω與27pF并聯(lián)
? ? ?時(shí)基范圍： 10ns至1 sec/div
? ? ?時(shí)基精確度： 50ppm

應(yīng)用前景：
? ? ?本產(chǎn)品適用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)、工礦企業(yè)、科研部門(mén)、大專院校、技術(shù)監(jiān)督、工程監(jiān)測(cè)等，對(duì)各種陶瓷、玻璃以及各種陶瓷基復(fù)合材料的彈性模量，采用脈沖激勵(lì)法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的無(wú)損檢測(cè)，在準(zhǔn)確測(cè)量樣品的彈性模量的同時(shí)又不會(huì)對(duì)樣品其他力學(xué)性能造成影響，應(yīng)用前景廣泛。

知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況：
? ? ?實(shí)用新型專利兩項(xiàng)：
? ? ?一種用于測(cè)量材料彈性性能的固定裝置。
? ? ?專利號(hào)：ZL 2015 ? ?2 0392701.4
? ? ?一種樣品激發(fā)裝置及材料彈性性能測(cè)試系統(tǒng)
? ? ?專利號(hào)：201520860414.1
? ? ?行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一項(xiàng)
? ? ?JC/T 678－1997?? 玻璃材料彈性模量、剪切模量和泊松比試驗(yàn)方法。