ASTM C1259-08
用脉冲激振法测定高级陶瓷的动态杨氏模量、剪切模量和泊松比的标准试验方法

Standard Test Method for Dynamic Young's Modulus, Shear Modulus, and Poisson's Ratio for Advanced Ceramics by Impulse Excitation of Vibration

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标准号

ASTM C1259-08

发布

2008年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM C1259-08e1

当前最新

ASTM C1259-21

 

 

适用范围

该测试方法可用于材料开发、表征、设计数据生成和质量控制目的。该测试方法特别适合测定弹性、均匀和各向同性的高级陶瓷的模量 (1)。该测试方法适用于在室温下测定细长棒（矩形横截面）和棒（圆柱形）的动态弹性模量。也可类似地测量平板和圆盘，但本文未阐述用于确定模量所需的方程。这种动态测试方法具有多个优点，并且与静态加载技术和需要连续激励的谐振技术不同。该测试方法本质上是非破坏性的，可用于为其他测试准备的样本。样品受到微小应变；因此，模量是在应力-应变曲线的原点或原点附近测量的，断裂的可能性最小。脉冲激励测试使用冲击工具和简单的测试样本支撑。不需要需要精心设置或对齐的复杂支撑系统。该技术可单独用于测量谐振频率，以用于质量控制和验收规则和复杂形状的测试样本。针对具有特定几何形状和质量的样本确定可接受的共振频率范围。样本尺寸或质量的偏差以及内部缺陷（裂纹、分层、不均匀性、孔隙率等）将改变该样本的共振频率。任何共振频率超出规定频率范围的样本都会被拒绝。只要已知所选频率范围的限制包括样本必须具有的共振频率（如果其几何形状、质量和内部结构在指定的公差范围内），则不需要确定每个样本的实际模量。该技术特别适合测试具有复杂几何形状（平行六面体、圆柱体/杆或圆盘除外）的样本，这些样本不适合通过其他程序进行测试。这与 Guide E 2001 中描述的评估方法类似。如果热处理或环境暴露影响测试样本的弹性响应，则该测试方法可能适合于确定热历史、环境暴露等的具体影响. 样品描述应包括样品所接受的任何特定热处理或环境暴露。
1.1 本测试方法涵盖了先进陶瓷在环境温度下动态弹性性能的测定。这些材料的样本具有特定的机械共振频率，该频率由测试样本的弹性模量、质量和几何形状决定。因此，如果可以测量该材料的合适（矩形、圆柱形或圆盘几何形状）测试样本的几何形状、质量和机械共振频率，则可以计算该材料的动态弹性属性。动态杨氏模量是使用弯曲振动模式中的共振频率来确定的。动态剪切模量或刚性模量是通过扭转共振得出的。动态杨氏模量和动态剪切模量用于计算泊松比。
1.2 该测试方法通过使用脉冲工具通过单一弹性冲击机械地激励具有适当几何形状的测试样本来测量其基本共振频率。选择样本支撑、脉冲位置和信号拾取点来诱发和测量瞬态振动的特定模式。传感器（例如接触式加速度计或非接触式麦克风）......

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