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如何測量材料的彈性模量和泊松比

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-08-16

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1 國外標準概括國內(nèi)外耐火行業(yè)彈性模量測試方法有DIN EN ISO 12680-1、ASTM C 885、ASTM C 1548-2、ASTM C 1419。標準中制定的均為耐火材料常溫測試方法，還沒對其高溫彈性模量測試方法做具體說明。目前國際上已經(jīng)制定的彈性模量標準均采用動態(tài)法。據(jù)有關(guān)方透露，靜態(tài)法測試楊氏模量標準也在準備中。 1.1 動態(tài)法動態(tài)法測試主要分為脈沖激振法、聲頻共振法、聲速法。脈沖激振法：結(jié)構(gòu)原理見圖1。通過合適的外力給定試樣脈沖激振信號，當激振信號中的某一頻率與試樣的固有頻率相一致時，產(chǎn)生共振，此時振幅最大，延時最長，這個波通過測試探針或測量話筒的傳遞轉(zhuǎn)換成電訊號送入儀器，測出試樣的固有頻率，由公式計算得出楊氏模量E。圖1 彈性模量測試結(jié)構(gòu)原理圖（脈沖激振法）特點：--- 國際通用的一種常溫測試方法，如ISO 12680-1、ASTM C 1548； --- 信號激發(fā)、接收結(jié)構(gòu)簡單，測試測試準確； --- 信號激發(fā)、接收均采用非接觸式，便于實現(xiàn)高溫測試； --- 頻譜分析得試樣固有頻率，準確、直觀。聲頻共振法：結(jié)構(gòu)原理見圖2。指有聲頻發(fā)生器發(fā)送聲頻電信號，由換能器轉(zhuǎn)換為振動信號驅(qū)動試樣，再由換能器接收并轉(zhuǎn)換為電信號，分析此信號與發(fā)生器信號在示波器上形成的圖形，得出試樣的固有頻率f，由公式 E=C1?w?f2 得出試樣的楊氏模量。圖2 彈性模量測試結(jié)構(gòu)原理圖（聲頻共振法）特點： --- 采用標準ASTM C 885 Standard Test Method for Young’s Modulus of Refractory Shapes by Sonic Resonance --- 聲頻發(fā)生器、放大器等組成激發(fā)器； --- 換能器接收信號，示波器顯示信號； --- 李薩如圖形判斷試樣固有頻率。缺點： --- 激發(fā)器結(jié)構(gòu)復雜，必要時激發(fā)器需要與試樣表面耦合，操作不方便； --- 示波器數(shù)據(jù)處理及顯示單一； --- 可能存在多個李薩如圖形，易誤判； --- 該方法不方便用于高溫測試。聲速法：其結(jié)構(gòu)原理見圖3、4。由信號發(fā)生器給出超聲信號，測試信號在試樣中的傳播時間，得出該信號在試樣中的傳播速度ν，由公式E=ρ?ν2計算得試樣楊氏模量。圖3 聲速法測試結(jié)構(gòu)原理圖圖4 聲速測定原理圖特點： --- 采用標準ASTM C 1419 Standard Test Method f: 回答者：網(wǎng)友

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