Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Акустические методы


Введение. Задачи методов исследований.

Методы исследования материалов

Для фундаментальной науки главное в исследованиях - обнаружить взаимосвязь между составом и свойствами. С прикладной точки зрения - проанализировать неизвестный материал, выявить потребительские свойства, т.е. возможности материала, дать рекомендации по его модификации, по оптимальным условиям его переработки и эксплуатации.

Данный раздел включает в себя следующие методы:

1) Акустические методы исследования полимеров,

2) Диэлектрические методы исследования полимеров,

3) Теплофизические методы. В том числе:

3.1)Термогравиметрия,

3.2)Дифференциальный термический анализ,

3.3) Дифференциальная сканирующая калориметрия,

3.4) Дилатометрия.

4) Спектральные методы.

4.1) Спектроскопия в видимой области,

4.2) Ультрафиолетовая спектроскопия,

4.3) Инфракрасная спектроскопия.

5)Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)

6) Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

7) Электронная микроскопия,

8)Масс-спектроскопия.

9) Хроматография.

 

В случае вязкоупругих тел связь между напряжением s, изменяющимся по периодическому закону, и деформацией d выражается по закону

s = Е*d

где Е* - комплексный модуль упругости Е*=Е’ +jЕ”.

Действительная часть модуля упругости Е’ называется динамическим модулем упругости, а мнимая часть Е” - модуль потерь.

Пусть к материалу приложено синусоидально изменяющееся напряжение s=sоsinwt, где sо- амплитуда напряжения, w- круговая частота w=2pf (f-число колебаний в сек), t-время. В этом случае, если тело обнаруживает линейное вязко-упругие поведение, то деформация также будет изменяться синусоидально, но по фазе будет отличаться от напряжения

d=dоsin(wt-dп)

где dо -амплитуда деформации, dп - сдвиг фаз между напряжением и деформацией. В любой момент времени Е*=s/d.

Напряжение, изменяющееся по синусоидальному закону и не совпадающее по фазе с деформацией, легко разложить на две составляющие, одна из которых будет совпадать по фазе с деформацией, а вторая отличаться на p/2. Первая составляющая пропорциональна Е’, а вторая - Е".



Динамический модуль упругости Е’ представляет собой действительную часть комплексного модуля упругости и равен отношению составляющей напряжения, совпадающего по фазе с деформацией, к величине этой деформации.

Динамический модуль упругости характеризует величину энергии, получаемой и отдаваемой единицей объема данного тела за 1 период.

Модуль потерь Е" представляет собой отношение составляющей напряжения, отличающейся по фазе на p/2 от деформации, к величине этой деформации. Модуль потерь Е" характеризует ту часть энергии упругих колебаний, которая превращается в тепло за один период колебаний/ Таким образом, Е" характеризует диссипацию энергии колебаний в вязкоупругом теле. Абсолютная величина модуля упругости Е=[(Е’)2+(Е”)2]1/2

Сдвиг фаз между напряжением и деформацией обычно задается тангенсом угла механических потерь

tgd=E"/E'

(который называют иногда коэффициентом механических потерь)

Иногда пользуются понятием комплексной податливости

J=1/E=J'-jJ"

Величина J' называется динамической податливостью, а J" - подат

ливостью потерь. Компоненты J* и E* связаны между собой сложными соотношениями

J*=[(1/E’)-j(1/E’)tgd]/(1+tg2dп )

J’=(1/E’)/ (1+tg2dп )

J’’=(tgd/E’)/ (1+tg2dп )=(1/E’’)/[1+(1/tg2dп)]

Если tgd невелик, то приблизительно J’=1/E’ J”=1/E”.

Типичная температурная зависимость модуля упругости Е и tgdм в области температуры перехода показаны на рис. ниже. Ниже температуры перехода (например, стеклования) модуль упругости высок и tgdм мал. При температурах выше температуры перехода подвижность кинетических единиц выше и модуль упругости ниже, затраты энергии на ориентацию кинетических элементов невелики и tgdм невелик. При температуре перехода тредуются значительные затраты энергии на преодоление сопротивления кинетических единиц (элементов) и поэтому tgdм максимален.

 

E’,tgd Е’


tgd

       
   
 
 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Неразрушающий контроль проникающими веществами | Термокамера

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 480; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.