Стандартен метод за изпитване на ASTM E756 за измерване на свойствата на амортизиране на вибрациите на материалите

Стандартен метод за изпитване на ASTM E756 за измерване на свойствата на амортизиране на вибрациите на материалите

Стандартът „ASTM E756 Стандартен метод за изпитване за измерване на свойствата на амортизиране на вибрации на материали“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване за измерване на свойствата на амортизиране на вибрации на материалите, включително коефициент на загуба, модул на Юнг E и модул на срязване G.

Стандартен метод за изпитване на ASTM E756 за измерване на свойствата на амортизиране на вибрациите на материалите

Този метод за изпитване, точен в честотния диапазон от 50 до 5 kHz и полезния температурен диапазон на материала, е полезен за изпитване на материали с приложения в структурните вибрации, строителната акустика и контрола на шума. Такива материали включват метали, емайли, керамика, каучуци, пластмаси, подсилени епоксидни матрици и дървесина, които могат да бъдат оформени за изпитване на конфигурации на образци.

Коефициентът на загуба на материал и модулът на демпферните материали са особено полезни при проектирането на мерки за контрол на вибрациите в конструкциите и звука, разпространяван от тях при резонанс. Този метод на изпитване определя свойствата на демпферния материал чрез индиректно измерване, използвайки теорията на демпферните конзолни греди. Чрез прилагане на теорията на гредите, получените свойства на демпферния материал стават независими от геометрията на изпитвания образец, използван за получаването им. Тези свойства на демпферния материал могат да се използват заедно с математически модели за проектиране и прогнозиране на работата на демпферните системи преди производството на хардуер. Тези модели включват прости аналогии с греди и плочи, както и модели за анализ с крайни елементи.

Установено е, че този метод на изпитване дава добри резултати, когато се използва за изпитване на материали, съставени от един, хомогенен слой. В някои приложения на демпфериране, демпферната конструкция може да се състои от два или повече слоя със значително различни свойства. За да се осигури възможно най-висока точност на прогнозите на математическите модели, съставните слоеве на тези сложни конструкции трябва да се изпитват отделно.

Всички измервания на затихване се правят в линейния диапазон, което означава, че затихващите материали се държат съгласно линейната вискоеластична теория. Ако приложената сила възбужда гредата отвъд линейната област, анализът на данните не е приложим. За линейно поведение на гредата, пиковото изместване от покой за композитна греда трябва да бъде по-малко от дебелината на основната греда.

Амплитудата на силовия сигнал, приложен към възбуждащия преобразувател, се поддържа постоянна с честотата. Ако амплитудата на силата не може да се поддържа постоянна, реакцията на лъча трябва да се раздели на амплитудата на силата. Съотношението реакция/сила (наречено податливост или пикап) като функция на честотата след това се използва за оценка на затихването.

Стандартът ASTM E756 се счита за необходим главно поради следните причини:

  • Количествено определя характеристиките на демпфиране: Този стандарт предоставя стандартен начин за измерване на демпфиращите свойства на материалите, по-специално полимерите, композитите и процесите на демпфиране. Той определя количествено колко добре даден материал разсейва вибрационната енергия. Това е от решаващо значение за приложения, където шумът, ударите или вибрациите трябва да бъдат контролирани.
  • Осигурява последователност в различните индустрии: Производителите, инженерите и изследователите могат да сравняват материали последователно, използвайки общ метод. Без стандарт като ASTM E756, измерванията могат да варират значително между лабораториите или продуктите, което прави данните ненадеждни.
  • Подпомага разработването на материали: Учените, занимаващи се с материали, използват този стандарт за разработване и валидиране на нови демпферни материали, като например вискоеластични слоеве или процеси на демпфиране с ограничени слоеве, често използвани в автомобилната, аерокосмическата и индустриалната среда.
  • Критично за продуктовия дизайн: Продуктите, подложени на вибрации, като самолети, автомобили, уреди и електроника, изискват материали, които могат да сведат до минимум резонанса и да намалят умората. Проектантите разчитат на данни от ASTM E756, за да изберат материали, които отговарят на изискванията за производителност и издръжливост.
  • Съответствие с регулаторните и спецификационните изисквания: В регулираните индустрии, характеристиките на амортисьорите могат да бъдат част от договорни или безопасни изисквания. Този стандарт често е специфициран във военни, аерокосмически и стандарти на производители на оригинално оборудване (OEM), за да се гарантира съответствие.
  • Позволява точно моделиране и симулация: Инженерите използват спецификации за затихване от стандарта ASTM E756, за да създадат точни модели с крайни елементи на динамични системи, което води до по-добро прогнозиране на структурния отговор и шумовите и вибрационни характеристики.

Накратко, стандартът ASTM E756 е от съществено значение, защото предоставя надежден, повтаряем и приет в индустрията метод за характеризиране на това как материалите реагират на вибрации. Това подпомага избора на материали, проектирането на системи, безопасността на продуктите и иновациите в множество сектори.

Свойствата на материалите за амортизиране на вибрациите описват колко добре даден материал абсорбира и разсейва вибрационната енергия, предотвратявайки преминаването ѝ или отразяването ѝ обратно. Казано по-просто, когато нещо се тресе или вибрира (като автомобилен двигател или пералня), определени материали могат да помогнат за успокояване на вибрациите (като възглавница, която абсорбира енергията). Тази способност се нарича амортизиране на вибрациите.

Ключовото измервано свойство е коефициентът на дисипация. Това е основният показател. Той показва колко вибрационна енергия даден материал преобразува в топлина, вместо да я провежда. По-високият коефициент на дисипация показва по-добро затихване. Динамичният модул отразява колко твърд е материалът при вибрации. Често се комбинира с затихването, за да се разбере как се държи материалът в реални условия.

Примери за амортисьорни материали включват:

  • Гума и пяна в интериора на автомобила
  • Вискоеластични полимери в панелите на самолетите
  • Амортисьорни ленти или слоеве за намаляване на бръмченето в електрониката

Свойствата на материалите за потискане на вибрациите са важни за намаляване на шума (особено в автомобили, сгради и електроника). Те също така предпазват частите от умора или повреда, дължащи се на постоянни вибрации. Те също така подобряват комфорта и производителността на системата (например по-тихи превозни средства или по-плавна работа на машините).

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, разполага със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандартния метод за изпитване ASTM E756 за измерване на свойствата на материалите за гасене на вибрации.

WhatsApp