Norma „ASTM E756 Standardowa metoda pomiaru właściwości tłumienia drgań materiałów” opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) opisuje metodę pomiaru właściwości tłumienia drgań materiałów, w tym współczynnika strat, modułu Younga E i modułu ścinania G.
Ta metoda badawcza, o dokładności w zakresie częstotliwości od 50 do 5 kHz oraz w użytecznym zakresie temperatur materiału, jest przydatna do badania materiałów w zastosowaniach w drganiach konstrukcyjnych, akustyce budowlanej i redukcji hałasu. Do takich materiałów należą metale, emalie, ceramika, guma, tworzywa sztuczne, wzmocnione matryce epoksydowe i drewno, które można kształtować w celu uzyskania konfiguracji próbek testowych.
Współczynnik stratności materiału i moduł sprężystości materiałów tłumiących są szczególnie przydatne przy projektowaniu środków ograniczających drgania w konstrukcjach oraz dźwięk rozchodzący się w rezonansie. Ta metoda badawcza określa właściwości materiału tłumiącego poprzez pomiar pośredni z wykorzystaniem teorii tłumionej belki wspornikowej. Dzięki zastosowaniu teorii belki, uzyskane właściwości materiału tłumiącego są niezależne od geometrii próbki testowej użytej do ich uzyskania. Te właściwości materiału tłumiącego można następnie wykorzystać w połączeniu z modelami matematycznymi do projektowania i przewidywania wydajności układów tłumiących przed wykonaniem elementów konstrukcyjnych. Modele te obejmują proste analogie belek i płyt, a także modele analizy elementów skończonych.
Stwierdzono, że ta metoda badawcza daje dobre wyniki w przypadku badania materiałów składających się z pojedynczej, jednorodnej warstwy. W niektórych zastosowaniach tłumienia, konstrukcja tłumiąca może składać się z dwóch lub więcej warstw o znacząco różnych właściwościach. Aby zapewnić najwyższą możliwą dokładność prognoz modelu matematycznego, warstwy składowe tych złożonych konstrukcji muszą być testowane oddzielnie.
Wszystkie pomiary tłumienia są wykonywane w zakresie liniowym, co oznacza, że materiały tłumiące zachowują się zgodnie z teorią liniowo-lepkosprężystą. Jeśli przyłożona siła wzbudza belkę poza obszarem liniowym, analiza danych nie ma zastosowania. W przypadku liniowego zachowania belki, szczytowe przemieszczenie od stanu spoczynku belki kompozytowej musi być mniejsze niż grubość belki bazowej.
Amplituda sygnału siły przyłożonego do przetwornika wzbudzenia jest utrzymywana na stałym poziomie częstotliwości. Jeśli amplituda siły nie może być utrzymywana na stałym poziomie, odpowiedź belki należy podzielić przez amplitudę siły. Stosunek odpowiedzi do siły (nazywany podatnością lub odbiciem) jako funkcja częstotliwości jest następnie wykorzystywany do oceny tłumienia.
Normę ASTM E756 uważa się za konieczną przede wszystkim z następujących powodów:
Krótko mówiąc, norma ASTM E756 jest niezbędna, ponieważ zapewnia niezawodną, powtarzalną i akceptowaną w branży metodę charakteryzowania reakcji materiałów na drgania. Wspiera ona dobór materiałów, projektowanie systemów, bezpieczeństwo produktów i innowacje w wielu sektorach.
Właściwości tłumienia drgań materiałów opisują, jak dobrze materiał pochłania i rozprasza energię drgań, zapobiegając jej przechodzeniu lub odbijaniu. Mówiąc prościej, gdy coś drga lub wibruje (np. silnik samochodu lub pralka), niektóre materiały mogą pomóc w wyciszeniu drgań (jak poduszka pochłaniająca energię). Ta zdolność nazywa się tłumieniem drgań.
Kluczową mierzoną właściwością jest współczynnik rozpraszania. Jest to podstawowy parametr. Wskazuje on, ile energii drgań materiał przekształca w ciepło, zamiast je przewodzić. Wyższy współczynnik rozpraszania oznacza lepsze tłumienie. Moduł dynamiczny odzwierciedla sztywność materiału podczas drgań. Często łączy się go z tłumieniem, aby zrozumieć, jak materiał zachowuje się w warunkach rzeczywistych.
Przykłady materiałów tłumiących obejmują:
Właściwości tłumiące drgania materiałów są istotne dla redukcji hałasu (szczególnie w samochodach, budynkach i elektronice). Chronią one również części przed zmęczeniem lub awarią spowodowaną ciągłymi wibracjami. Poprawiają również komfort i wydajność systemu (np. cichsze pojazdy lub płynniejsza praca maszyn).
Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia w dziedzinie nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą ASTM E756 dotyczącą metody pomiaru właściwości tłumienia drgań materiałów.
Możesz poprosić nas o wypełnienie formularza, aby umówić się na spotkanie, uzyskać bardziej szczegółowe informacje lub poprosić o ocenę.
