ASTM C1259-08
用脈沖激振法測定高級陶瓷的動態楊氏模量、剪切模量和泊松比的標準試驗方法

Standard Test Method for Dynamic Young's Modulus, Shear Modulus, and Poisson's Ratio for Advanced Ceramics by Impulse Excitation of Vibration

被代替

標準號

ASTM C1259-08

發布

2008年

發布單位

美國材料與試驗協會

替代標準

ASTM C1259-08e1

當前最新

ASTM C1259-21

 

 

適用范圍

該測試方法可用于材料開發、表征、設計數據生成和質量控制目的。該測試方法特別適合測定彈性、均勻和各向同性的高級陶瓷的模量 (1)。該測試方法適用于在室溫下測定細長棒（矩形橫截面）和棒（圓柱形）的動態彈性模量。也可類似地測量平板和圓盤，但本文未闡述用于確定模量所需的方程。這種動態測試方法具有多個優點，并且與靜態加載技術和需要連續激勵的諧振技術不同。該測試方法本質上是非破壞性的，可用于為其他測試準備的樣本。樣品受到微小應變；因此，模量是在應力-應變曲線的原點或原點附近測量的，斷裂的可能性最小。脈沖激勵測試使用沖擊工具和簡單的測試樣本支撐。不需要需要精心設置或對齊的復雜支撐系統。該技術可單獨用于測量諧振頻率，以用于質量控制和驗收規則和復雜形狀的測試樣本。針對具有特定幾何形狀和質量的樣本確定可接受的共振頻率范圍。樣本尺寸或質量的偏差以及內部缺陷（裂紋、分層、不均勻性、孔隙率等）將改變該樣本的共振頻率。任何共振頻率超出規定頻率范圍的樣本都會被拒絕。只要已知所選頻率范圍的限制包括樣本必須具有的共振頻率（如果其幾何形狀、質量和內部結構在指定的公差范圍內），則不需要確定每個樣本的實際模量。該技術特別適合測試具有復雜幾何形狀（平行六面體、圓柱體/桿或圓盤除外）的樣本，這些樣本不適合通過其他程序進行測試。這與 Guide E 2001 中描述的評估方法類似。如果熱處理或環境暴露影響測試樣本的彈性響應，則該測試方法可能適合于確定熱歷史、環境暴露等的具體影響. 樣品描述應包括樣品所接受的任何特定熱處理或環境暴露。
1.1 本測試方法涵蓋了先進陶瓷在環境溫度下動態彈性性能的測定。這些材料的樣本具有特定的機械共振頻率，該頻率由測試樣本的彈性模量、質量和幾何形狀決定。因此，如果可以測量該材料的合適（矩形、圓柱形或圓盤幾何形狀）測試樣本的幾何形狀、質量和機械共振頻率，則可以計算該材料的動態彈性屬性。動態楊氏模量是使用彎曲振動模式中的共振頻率來確定的。動態剪切模量或剛性模量是通過扭轉共振得出的。動態楊氏模量和動態剪切模量用于計算泊松比。
1.2 該測試方法通過使用脈沖工具通過單一彈性沖擊機械地激勵具有適當幾何形狀的測試樣本來測量其基本共振頻率。選擇樣本支撐、脈沖位置和信號拾取點來誘發和測量瞬態振動的特定模式。傳感器（例如接觸式加速度計或非接觸式麥克風）......

專題

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