ASTM E756 Malzemelerin Titreşim Sönümleme Özelliklerini Ölçmek için Standart Test Yöntemi

ASTM E756 Malzemelerin Titreşim Sönümleme Özelliklerini Ölçmek için Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM E756 Malzemelerin titreşim sönümleme özelliklerini ölçmek için standart test yöntemi” standardında, kayıp faktörü, Young modülü E ve kayma modülü G dahil olmak üzere malzemelerin titreşim sönümleme özelliklerini ölçmeye yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır.

ASTM E756 Malzemelerin Titreşim Sönümleme Özelliklerini Ölçmek için Standart Test Yöntemi

50 ila 5 kHz frekans aralığında ve malzemenin kullanışlı sıcaklık aralığında doğru olan bu test yöntemi, yapısal titreşim, bina akustiği ve duyulabilir gürültünün kontrolünde uygulama alanı olan malzemeleri test etmede faydalı bulunmaktadır. Bu tür malzemeler arasında test numunesi yapılandırmalarına göre şekillendirilebilen metaller, emayeler, seramikler, kauçuklar, plastikler, güçlendirilmiş epoksi matrisler ve ağaçlar bulunur.

Malzeme kaybı faktörü ve sönümleme malzemelerinin modülü, özellikle rezonansta yapılardaki titreşimi ve bu yapılardan yayılan sesi kontrol etmek için önlemler tasarlamada faydalıdır. Bu test yöntemi, sönümlü konsol kiriş teorisini kullanarak dolaylı ölçümle bir sönümleme malzemesinin özelliklerini belirler. Kiriş teorisini uygulayarak, ortaya çıkan sönümleme malzemesi özellikleri, bunları elde etmek için kullanılan test numunesinin geometrisinden bağımsız hale getirilir. Bu sönümleme malzemesi özellikleri daha sonra, donanım imalatından önce sönümleme sistemleri tasarlamak ve performanslarını tahmin etmek için matematiksel modellerle birlikte kullanılabilir. Bu modeller, basit kiriş ve plaka benzetmelerinin yanı sıra sonlu eleman analiz modellerini de içerir.

Bu test yönteminin, tek bir homojen katmandan oluşan malzemeleri test etmek için kullanıldığında iyi sonuçlar ürettiği bulunmuştur. Bazı sönümleme uygulamalarında, bir sönümleme tasarımı önemli ölçüde farklı özelliklere sahip iki veya daha fazla katmandan oluşabilir. Matematiksel modellerin tahminlerinin mümkün olan en yüksek doğruluğa sahip olması için, bu karmaşık tasarımların bileşen katmanlarının ayrı ayrı test edilmesi gerekir.

Tüm sönümleme ölçümleri doğrusal aralıkta yapılır, yani sönümleme malzemeleri doğrusal viskoelastik teoriye uygun davranır. Uygulanan kuvvet kirişi doğrusal bölgenin ötesinde uyarırsa, veri analizi uygulanamaz. Doğrusal kiriş davranışı için, kompozit bir kiriş için dinlenme halinden itibaren tepe yer değiştirmesi taban kirişinin kalınlığından daha az olmalıdır.

Uyarım dönüştürücüsüne uygulanan kuvvet sinyalinin genliği frekansla sabit tutulur. Kuvvet genliği sabit tutulamıyorsa, kirişin tepkisi kuvvet genliğine bölünmelidir. Daha sonra, frekansın bir fonksiyonu olarak sunulan tepki-kuvvet oranı (uyum veya alım olarak adlandırılır) sönümlemeyi değerlendirmek için kullanılmalıdır.

ASTM E756 standardı, başlıca şu nedenlerle gerekli görülmektedir:

  • Sönümleme performansını miktarlaştırır: Bu standart, özellikle polimerler, kompozitler ve sönümleme işlemleri olmak üzere malzemelerin sönümleme özelliklerini ölçmek için standart bir yol sağlar. Bir malzemenin titreşim enerjisini ne kadar iyi dağıtabildiğini miktarlaştırır. Bu, gürültü, şok veya titreşimin kontrol edilmesi gereken uygulamalar için çok önemlidir.
  • Endüstriler arasında tutarlılığı sağlar: Üreticiler, mühendisler ve araştırmacılar, ortak bir yöntem kullanarak malzemeleri tutarlı bir şekilde karşılaştırabilirler. ASTM E756 gibi bir standart olmadan, ölçümler laboratuvarlar veya ürünler arasında büyük ölçüde farklılık gösterebilir ve bu da verileri güvenilmez hale getirir.
  • Malzeme geliştirmeyi destekler: Malzeme bilimcileri, otomotiv, havacılık ve endüstriyel ortamlarda yaygın olarak kullanılan viskoelastik katmanlar veya kısıtlanmış katman sönümleme işlemleri gibi yeni sönümleme malzemelerini geliştirmek ve doğrulamak için bu standardı kullanır.
  • Ürün tasarımı için kritik: Uçak, otomobil, ev aletleri ve elektronik cihazlar gibi titreşime maruz kalan ürünler, rezonansı en aza indirebilen ve yorgunluğu azaltabilen malzemelere ihtiyaç duyar. Tasarımcılar, performans ve dayanıklılık gereksinimlerini karşılayan malzemeleri seçmek için ASTM E756 standardı verilerine güvenir.
  • Düzenleme ve spesifikasyon uyumluluğu: Düzenlenen endüstrilerde, sönümleme performansı sözleşmesel veya güvenlik gereksinimlerinin bir parçası olabilir. Bu standart, uyumluluğu sağlamak için genellikle askeri, havacılık ve orijinal ekipman üreticisi standartlarında belirtilir.
  • Doğru modelleme ve simülasyona olanak sağlar: Mühendisler, dinamik sistemlerin doğru sonlu eleman modellerini oluşturmak için ASTM E756 standardından gelen sönümleme özelliklerini kullanır ve bu da yapısal tepki ve gürültü ve titreşim performansının daha iyi tahmin edilmesine yol açar.

Kısaca ASTM E756 standardı, malzemelerin titreşime nasıl tepki verdiğini karakterize etmek için güvenilir, tekrarlanabilir ve endüstri tarafından kabul görmüş bir yöntem sunduğu için gereklidir. Bu, malzeme seçimini, sistem tasarımını, ürün güvenliğini ve birden fazla sektörde inovasyonu destekler.

Malzemelerin titreşim sönümleme özellikleri, bir malzemenin titreşim enerjisini ne kadar iyi emebildiğini ve dağıtabildiğini, bunun geçmesine veya geri yansıtılmasına izin vermediğini açıklar. Basitçe, bir şey sallandığında veya titreştiğinde (bir araba motoru veya çamaşır makinesi gibi), bazı malzemeler titreşimi sakinleştirmeye yardımcı olabilir (enerjiyi emen bir yastık gibi). Bu yeteneğe titreşim sönümlemesi denmektedir.

Ölçülen temel özellik kayıp faktörüdür. Bu, ana ölçüttür. Bir malzemenin titreşim enerjisini iletmek yerine ne kadar ısıya dönüştürdüğünü gösterir. Daha yüksek kayıp faktörü daha iyi sönümleme anlamına gelir. Dinamik modül, malzemenin titreşirken ne kadar sert olduğunu yansıtır. Genellikle gerçek koşullar altında malzemenin nasıl davrandığını anlamak için sönümleme ile birleştirilir.

Sönümleme malzemelerine örnekler şunlardır:

  • Araba iç mekanlarındaki kauçuk ve köpükler
  • Uçak panellerindeki viskoelastik polimerler
  • Elektroniklerdeki vızıltıyı azaltmak için sönümleme bantları veya katmanları

Malzemelerin titreşim sönümleme özellikleri, gürültüyü azaltması açısından önemlidir (özellikle arabalarda, binalarda ve elektroniklerde). Ayrıca parçaları sürekli titreşim nedeniyle yorulmaktan veya arızalanmaktan korur. Sistemlerin konforunu ve performansını artırır (daha sessiz araçlar veya daha pürüzsüz makineler gibi).

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM E756 Malzemelerin titreşim sönümleme özelliklerini ölçmek için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.

WhatsApp