O método de teste padrão “ASTM E756 para medir propriedades de amortecimento de vibração de materiais” desenvolvido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) descreve um método de teste para medir as propriedades de amortecimento de vibração de materiais, incluindo fator de perda, módulo de Young E e módulo de cisalhamento G.
Este método de teste, com precisão na faixa de frequência de 50 a 5 kHz e na faixa de temperatura útil do material, é útil para testar materiais com aplicações em vibração estrutural, acústica de edifícios e controle de ruído audível. Esses materiais incluem metais, esmaltes, cerâmicas, borrachas, plásticos, matrizes epóxi reforçadas e madeiras, que podem ser moldados para testar configurações de espécimes.
O fator de perda de material e o módulo de amortecimento dos materiais são particularmente úteis no projeto de medidas para controlar a vibração em estruturas e o som propagado por elas na ressonância. Este método de ensaio determina as propriedades de um material de amortecimento por medição indireta, utilizando a teoria da viga em balanço amortecida. Ao aplicar a teoria da viga, as propriedades resultantes do material de amortecimento são tornadas independentes da geometria do corpo de prova utilizado para obtê-las. Essas propriedades do material de amortecimento podem então ser utilizadas em conjunto com modelos matemáticos para projetar e prever o desempenho de sistemas de amortecimento antes da fabricação do hardware. Esses modelos incluem analogias simples de vigas e placas, bem como modelos de análise de elementos finitos.
Este método de teste demonstrou produzir bons resultados quando utilizado para testar materiais compostos por uma única camada homogênea. Em algumas aplicações de amortecimento, um projeto de amortecimento pode consistir em duas ou mais camadas com propriedades significativamente diferentes. Para garantir a maior precisão possível das previsões do modelo matemático, as camadas componentes desses projetos complexos devem ser testadas separadamente.
Todas as medições de amortecimento são realizadas na faixa linear, o que significa que os materiais de amortecimento se comportam de acordo com a teoria viscoelástica linear. Se a força aplicada excitar a viga além da região linear, a análise de dados não é aplicável. Para o comportamento linear da viga, o deslocamento máximo a partir do repouso para uma viga composta deve ser menor que a espessura da viga base.
A amplitude do sinal de força aplicado ao transdutor de excitação é mantida constante com a frequência. Se a amplitude da força não puder ser mantida constante, a resposta do feixe deve ser dividida pela amplitude da força. A relação resposta-força (chamada complacência ou captação) em função da frequência é então usada para avaliar o amortecimento.
A norma ASTM E756 é considerada necessária principalmente pelos seguintes motivos:
Em suma, a norma ASTM E756 é essencial porque fornece um método confiável, repetível e aceito pela indústria para caracterizar a resposta dos materiais à vibração. Isso auxilia na seleção de materiais, no projeto de sistemas, na segurança de produtos e na inovação em diversos setores.
As propriedades de amortecimento de vibração dos materiais descrevem o quão bem um material absorve e dissipa a energia vibratória, impedindo que ela passe ou seja refletida de volta. Simplificando, quando algo treme ou vibra (como um motor de carro ou uma máquina de lavar), certos materiais podem ajudar a acalmar a vibração (como uma almofada que absorve a energia). Essa capacidade é chamada de amortecimento de vibração.
A principal propriedade medida é o fator de dissipação. Esta é a métrica principal. Ele indica quanta energia de vibração um material converte em calor em vez de conduzi-la. Um fator de dissipação mais alto indica melhor amortecimento. O módulo dinâmico reflete a rigidez do material ao vibrar. Ele é frequentemente combinado com o amortecimento para entender como o material se comporta em condições reais.
Exemplos de materiais de amortecimento incluem:
As propriedades de amortecimento de vibração dos materiais são importantes para a redução de ruído (especialmente em automóveis, edifícios e eletrônicos). Elas também protegem as peças contra fadiga ou falhas devido à vibração constante. Além disso, melhoram o conforto e o desempenho do sistema (como veículos mais silenciosos ou máquinas mais suaves).
Nossa organização, que há anos apoia empresas de todos os setores por meio de uma ampla gama de atividades de teste, medição, análise e avaliação, conta com uma equipe sólida que acompanha de perto os desenvolvimentos globais em ciência e tecnologia e se aprimora constantemente. Nesse contexto, também oferecemos serviços de teste em conformidade com o Método de Teste Padrão ASTM E756 para Medição das Propriedades de Amortecimento de Vibrações de Materiais.
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