杨氏模量测试方法
一般有静态法和动态法。
动态法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。
脉冲激振法:通过合适的外力给定试样脉冲激振信号,当激振信号中的某一频率与试样的固有频率相一致时,产生共振,此时振幅最大,延时最长,这个波通过测试探针或测量话筒的传递转换成电讯号送入仪器,测出试样的固有频率,由公式 计算得出杨氏模量E。
特点:国际通用的一种常温测试方法; 信号激发、接收结构简单,测试测试准确;
准确、直观。
声频共振法:指有声频发生器发送声频电信号,由换能器转换为振动信号驱动试样,再由换能器接收并转换为电信号,分析此信号与发生器信号在示波器上形成的图形,得出试样的固有频率f,由公式E=C1·w·f得出试样的杨氏模量。
特点: --- 声频发生器、放大器等组成激发器;
--- 换能器接收信号,示波器显示信号;
---李萨如图形判断试样固有频率。
缺点:--- 激发器结构复杂,必要时激发器需要与试样表面耦合,操作不方便;
--- 示波器数据处理及显示单一;
--- 可能存在多个李萨如图形,易误判;
--- 该方法不方便用于高温测试。
声速法:由信号发生器给出超声信号,测试信号在试样中的传播时间,得出该信号在试样中的传播速度ν,由公式E=ρ·ν计算得试样杨氏模量。
特点:---超声波发生器及换能器组成激发系统;
--- 换能器转换信号;
--- 测试超声波在试样两平行面的传播时间差,计算声速。
缺点:--- 激发器结构复杂,必要时激发器需要与试样表面耦合,操作不方便;
--- 时间差的信号处理点容易引入误差,只能得出近似杨氏模量;
--- 该方法不方便用于高温测试。
静态法
静态法是指在试样上施加一恒定的弯曲应力,测定其弹性弯曲挠度,或是在试样上施加一恒定的拉伸(或压缩)应力,测定其弹性变形量;或根据应力和应变计算弹性模量。
特点:--- 国内采用的方法,国内外耐火行业目前还没制定相应的标准;
--- 获得材料的真实变形量 应力---应变曲线。
缺点:试样用量大;准确度低;不能重复测定。