GB/T 13665-2007
前言
本标准代替GB/T13665-1992(金属阻尼材料阻尼本领试验方法扭摆法和弯曲共振法》。
本标准与GB/T13665-1992相比主要变化如下: 标准名称修改为《金属阻尼材料阻尼本领试验方法扭摆法和弯曲振动法》: 一增加了“前言”; 一增加了“规范性引用文件"(见第2章); 增加了“符号"(见第4章); 一增加了圆棒试样,试样尺寸范围增大,对试样增加了形位公差的要求(1992年版的3.3及4.3; 本版的5.2.3及6.2.3); 增加了“强追振动扭摆法"(见5.3): -增加了“弯曲自由衰减法”(见6.3): 将“试验误差”修改后并人“试验报告”(1992年版第8章;本版的第7章)。
本标准由中国船舶重工集团公司提出。
本标准由全国海洋船标准化技术委员会船用材料应用工艺分技术委员会(TC12/SC4)归口。
本标准负责起草单位:中国船舶重工集团公司第七二五研究所、中国科学院固体物理研究所。
本标准主要起草人:侯世忠、水嘉鹏、张明奇、朱震刚、王蕾。
本标准所代替的历次版本发布情况为: GB/T 13665-1992.
GB/T 13665-2007
金属阻尼材料阻尼本领试验方法 扭摆法和弯曲振动法
1范围 本标准规定了用扭摆法和弯曲振动法测试金属阻尼材料阻尼本领的术语和定义、符号、试验原理、 试验装置、试样、试验步骤、试验结果计算及试验报告。
本标准适用于室温下金属阻尼材料阻尼本领的测定,扭摆法用于低频范围(0.1Hz~10Hz)扭转 振动:弯曲振动法用于声频范围弯曲振动。
2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T8170数值修约规则 3术语和定义 下列术语适用于本标准。
阻尼本领damping capacity 内耗internal friction 损耗因子loss factor 金属材料与外界隔绝时,在机械振动中振动一周所损失的能量与材料本身在本振动周次开始时所 储存能量之比值的1/(2π)倍(x为圆周率)。
4符号 下列符号适用于本标准。
A第n次振动的振幅,n=2,3,为振动次数。
A+-第n+1次振动的振幅。
A+-第n+k次振动的振幅. Y扭摆法试样最大应变振幅(切应变)。
D-弯曲浆动法测得的阻尼本领。
D.--扭摆法测得的阻尼本领。
一强迫振动扭摆法中应变落后于应力的相位差,单位为弧度。
-传感器接收振动的应变振幅。
6--传感器接收振动的最大应变振幅。
f-强迫报动扭摆法中激发应力及接收应变正弦信号的频率,单位为Hz。
f-弯曲振动时的共振频率值,单位为Hz。
f一降低频率至振幅为共振振幅一半处的類率值,单位为Hz。
f:-提高频率至振幅为共振振幅一半处的频率值,单位为Hz。
△f共振振幅一半处频率差值f:-f.单位为Hz
GB/T 13665-2007 k-自由衰减法中第n十1次到第n+k次振动的次数。
L-扭摆法试样有效长度,单位为mm. r拥棒试样的半径或矩形条状试样截面对角线的一半,单位为mm. -激发振动系统的应力、单位为MPa. 6激发振动系统的最大应力,单位为MPa. T.-弯曲报动时的共振周期值,单位为s。
T一-降低频率至振幅为共振振幅一半处的周期值,单位为s。
T:一-提高频率至振幅为共振振幅一半处的周期值,单位为s。
△T共振振幅一半处周期差值T-T,单位为s。
-应力及应变正弦信号的时间,单位为s。
-扭摆法试样扭转角,单位为弧度。
5扭摆法 5.1总则 扭摆法分为自由衰减扭摆法和强迫振动扭摆法。
自由衰减扭摆法适用于测量阻尼本领D.值不大 于0.01的材料,如果D.值大于0.01时应采用强迫振动扭摆法进行测量。
5.2自由衰减扭摆法 5.2.1试验原理 当试样进行自由衰减振动过程中,其振动振幅将逐渐衰减(见图1).试样阻尼本领与相邻两振幅 间有如下关系:
A 1A.1 (位称)
(时网)
图1自由衰减扭摆法试验原理 5.2.2试验装置 5.2.2.1概述 试验装置见图2。
试样紧固于上夹头与下夹头之间。
测量时,对惯性臂施加一个纯扭转力矩使之 达到一定的扭转角。
撤去扭转力矩后,样品随着摆杆扭转振动。
摆杆的振动可通过小镜将光源射来的 光线反射到传感器上,也可用其他传感器直接接受振动信号,由振幅、類率测量装置记录振动的振幅及 频率值。
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1-光源; 2-摆锤; 3--惯性; -悬丝: 5-滑轮: 6-配重码: 7--小镜; 8--摆杆: 9-试样; 10--上、下夹头; 11-基座; 一传感器: 13振幅、频率和相位测量装置; 14--磁针(铁): 15--激发装置。
图2扭摆法试验装置示意图 5.2.2.2试验装置要求 5.2.2.2.1为保证试样做纯扭转运动,扭试验装置应避免外加机械振动干扰, 5.2.2.2.2两摆锤重量相等,惯性臂与摆杆的垂直偏差不大于1° 1 mm, 5.2.2.2.4传感器的线性度优于1%。
振幅测量装置最小分辨刻度为满刻度的1%。
频率测量有效位 数不得低于3位。
5.2.2.2.5配重码的质量应比整个摆杆部分的质量大10g~20g。
5.2.2.2.6用柔细的悬丝,滑轮与输间的摩擦力尽可能小。
5.2.3试样 试样应材质均匀,无宏观缺陷,并应符合下列规定: a)矩形条状试样,长度(50.0~100.0)mm,宽度(2.0~4.0)mm±0.1mm,厚度(0.5~1.5)mm± 0.1mm,平行度0.02mm,表面粗糙度Ra<6.3μm;...