脈沖激振法(Impulse Excitation Technique)是一種無損檢測方法,是通過試樣固有頻率、尺寸和質量來獲取材料楊氏模量、剪切模量、泊松比的一種方法。
脈沖激振法(Impulse Excitation Technique)是指通過合適的外力給定試樣某一特定位置一個連續的脈沖激振信號,當激振信號中的某一頻率與試樣的固有頻率相一致時,產生共振,此時振幅zui大,延時zui長,這個波通過測試探針或測量傳感器接收該振動信號,有換能器轉換為電訊號輸送給相應儀器或者計算機,然后通過數據的分析處理獲得試樣的固有頻率,該固有頻率依據試樣的振動方式不同而獲得不同類型的頻率,如彎曲頻率、扭曲頻率等,然后由相關公式計算得出其楊氏模量E、剪切模量G、泊松比及阻尼比等。
圖1 彎曲模式(Flexure mode) 圖2 扭曲模式(Torsion mode)
圖1為材料在材料一端部位置受激勵,在
脈沖激振法(Impulse Excitation Technique,IET)已被廣泛應用于研究與質量控制領域,IET技術的優點在于
彎曲模量(Young’s modulus)是指材料在彎曲振動模式下獲得的固有頻率,然后通過下式計算獲得的彈性模量,E。
Where
E is Young's modulus
m is mass
ff is natural frequency in flexure dimension
b is width
L is length
t is thickness
The above formula can be used should L/t ≥ 20
剪切模量(Shear modulus)是指材料在扭曲振動模式下獲得的固有頻率,然后通過下式計算獲得的彈性模量,E。
Where
Note we assume that b≥t
ft is the natural frequency in the torsion mode
m is mass
b is width
L is length
t is thickness
阻尼比(Damping coefficient) 材料在受激勵后,與材料發生共振后振動信號依據每種材料*的屬性發生不同程度的衰減,如圖3。阻尼就是使自由振動衰減的各種摩擦和其他阻礙作用。
阻尼比是無單位量綱,表示了結構在受激振后振動的衰減形式。可分為等于1,等于0, 大于1,0~1之間4種,阻尼比=0即不考慮阻尼系統,結構常見的阻尼比都在0~1之間.
Where f = 1/T = ω/(2π) natural frequency
δ = kt the logarithmic decrement
k the exponential damping of the vibration signal
脈沖激振法(Impulse Excitation Technique,IET)已被廣泛應用于研究與質量控制領域,適用于各種固體材料,如金屬、合金、陶瓷、玻璃、耐火材料、石墨等等。IET技術在分辨率,量程和可靠性上超過其它原理的測試方法,是目前*的*的非接觸測定各種材料彈性模量的一種理想檢測方法。
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