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GB∕T 31544-2015 玻璃材料高温弹性性能试验方法 脉冲激振法PDF文本

1CS81.040.10030中华人民共和国国家标准GB/T31544-2015玻璃材料高温弹性性能试验方法脉冲激振法Tetme ropreoftemperaturesImpulse excitation of vibration2015-05-15发布2016-04-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布筑素荷网Z.ZS心
GB/T31544-2015前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国筑材料联合会提出。本标准由全国工业玻璃和特种玻璃标准化技术委员会(SAC/TC447)归。本标准主要起草单位：中国材检验认证集团股份有限公司、中国筑材料科学研究总院。本标准参与起草单位：北京国晶辉红外光学科技有限公司、中国材检验认证集团江苏有限公司、北京厦荣工程检测有限责任公司、广东中科华大工程技术检测有限公司。本标准主要起草人：包亦望、万德田、陈国秋、田远、黄万才、邱岩、张伟、刘小根、杨卫平、赵晋武、赵虎、王庆。J.NE理筑素村网Z.ZC
GB/T31544-2015玻璃材料高温弹性性能试验方法脉冲激振法1范围本标准规定了利用脉冲激振法测定玻璃材料在高温环境下弹性模量、剪切模量和泊松比等弹性性能的术语和定义、方法概述、测试系统、试样、测试步骤、计算公式和试验报告。本标准适用于连续均质的玻璃材料，既可测量某一给定温度点，也可连续测量不同温度点玻璃材料弹性性能。其他连续均质固体材料可参考使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1216外径千分尺GB/T16839.1热电偶第1部分：分度表JC/T2172精细陶瓷弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法脉冲激励法,*语定J.NE下列术语和定义适用于本文件。3.1弯曲振动flexural vibration试样在长度水平面法线方向上的振动。3.2扭转振动torsion vibration试样在横截面绕着长度方向发生的扭曲振动。4方法概述采用脉冲激励器产生机械激励，作用于高温环境下矩形截面试样，引起试样的振动，测量试样的弯曲振动频率和扭转振动频率。通过快速傅立叶变换得到试样的基频，利用弯曲振动的基频计算出试样的弹性模量，利用扭转振动的频率计算出剪切模量。泊松比由弹性模量和剪切模量关系式计算得出。注：由于试样振动的基频取决于试样尺寸、质量和弹性模量，在试样质量和尺寸已知的情况下，测到基频后可以计算出弹性模量。弹性模量取决于弯曲振动基频，剪切模量取决于扭转振动频率。泊松比由材料的弹性模量和剪切模量决定，三者只有两项是独立的。5测试系统5.1构成测试系统包括：加热炉、温度测量和显示装置、激励器、信号采集器和处理器、试样支撑及数据分析1理筑素村网Z.ZC
GB/T31544-2015系统等。图1是测试系统的工作原理示意图。说明：1—激励器：6—信号采集器：2—温度测量装置；7—信号处理器：3—温度显示器；8—频率分析系统；4—加热炉；9—试验结果输出系统；5—试样；10—支撑节点。禁铁种红男不意5.2加热炉加热炉应具有升温和保温控制功能。加热炉内气氛可以是空气、惰性气体或真空。加热炉应自动控制并调节升温速度，到达试验温度点后的惯性升温应不超过5℃。保持恒温状态时炉内测量温度变化应小于±2℃。试样在加热炉内应均匀受热，当达到试验温度后应恒温15min后开始测试，试样表面温度差别应不大于士10℃。5.3温度测量和显示装置热电偶应符合GB/T16839.1规定。热电偶要有足够长度，插入加热炉使其端头尽量接近试样。热电偶测温系统应每年至少定期校验一次，或一年内多次校验。若使用光学高温计测温，应选用分辨率高于5℃和2%准确度的测温仪。5.4脉冲激励器符合JC/T2172规定。激励杆宜采用直径小于5mm的陶瓷或者金属杆。5.5信号采集器符合JC/T2172规定，宜采用声传感器和激光位移传感器等非接触型传感器。5.6试样支撑试样支撑应采用能使试样受激振后自由振动的方法。通常有两种方式，可采用弹性耐高温金属细线悬挂，也可用接触式的支撑。试样放置在两根平行的铂丝上，铂丝直径宜为0.3mm~0.5mm,铂丝2素村网Z.ZC.T
GB/T31544-2015固定在耐高温夹具的支撑架上，支撑架宜采用氧化铝、氮化硅等耐高温材料。图2为铂丝悬挂试样的示意图。说明：1一激励点：4—信号采集点：2—试样：5—支撑节点。3—铂丝：图2铂丝悬挂试样的示意图筑UZ.U6试样试样要求如下：a)试样为长方体，长度应不小于60mm。长度(L)、宽度(b)、厚度(t)的比例约为20：5：l;b)试样长度、宽度和厚度的平行度误差应分别小于0.5%、0.1%和0.1%；c)试样表面应光滑平整，边缘不需倒角；d)试样质量应不小于5g。7测试步骤7.1试样质量和尺寸的测量符合精度为1mg的天平称量试样质量，符合GB/T1216规定的游标卡尺测量试样长度、宽度和厚度。在试样宽度和厚度测试时应分别测量试样两端和中间，取平均值。7.2试样放置方式测量弯曲振动基频时，试样长度已知为L,将试样放置在两根水平拉紧的铂丝上，两根线的相对距离为(0.552士0.005)L。试样两端伸出的长度相等。激励点在试样表面中央。测量扭转振动频率时，将试样放置在两根水平拉紧的铂丝上，两根线的相对距离为(0.552士0.005)L。试样两端伸出的长度相等。激励点和信号采集点对应在试样的两个对角的对应点上，脉冲激励器和信号采集器互为对角位置，如图2所示。激励的力值应保证试样扭转振动。運筑素荷网Z.Z心.ET
GB/T31544-20157.3信号采集器定位加热装置内气氛为空气或惰性气体，信号采集器宜采用声传感器。连接声传感器的陶瓷导管前端，置于试样上方10mm左右。加热装置内气氛为真空高温环境，信号采集器应采用激光位移传感器，通常放置在试样上方，且距离试样约0.5m的真空环境外。7.4试样加热启动加热装置，按照设定的程序对试样进行加热，达到设定温度后，恒温15min。7.5测量启动检测装置，输入71测得的试样尺寸和质量，设置仪器的基本参数，启动激励装置，利用信号采集器和信号处理器获得一个阻尼自由振动曲线，通过数据分析处理系统算出试样振动的固有频率，并得到弹性模量、剪切模量和泊松比等性能。测量不同温度点的玻璃弹性性能时，在完成较低的温度点测量后，重复步骤7.4继续升温到高的温度点，然后重复步骤7.5。8计算公式B-.9466([+6.5s(SC……(1)式中：E—弹性模量，单位为帕(Pa);m—试样质量，单位为克(g)；f。—弯曲振动的基频，单位为赫兹(Hz)；b一试样宽度，单位为毫米(mm);L试样长度，单位为毫米(mm);t一试样厚度，单位为毫米(mm)。8.2剪切模量按式(2)计算：G=4LmfBbt 1+A/…………(2)式中：G—剪切模量，单位为帕(Pa);f.一—扭转振动的频率，单位为赫兹(Hz);B—形状参数，按式(3)计算；A一经验修正参数，按式(4)计算或由图3获得。B=[(b/t)+(t/b)]/[4(t/b)-2.52(t/b)2+0.21(t/b)5]…(3)A=[0.5062-0.8776(b/t)+0.3504(b/t)2-0.0078(b/t)3]/[12.03(b/t)+9.892(b/t)2]………(4)莲素村网Z.ZC.ET
GB/T31544-20151.50.50.56711宽度与厚度比(b/r)图3计算剪切模量所用的经验修正因子A8.3泊松比按式(5)计算：………(5）式中。两J.NEy—泊松比。9试验报告试验报告应包含下列信息：a)试验部门；b)试验设备；c)试验日期；d)试样数量；e)试样的质量和尺寸；D试验人员；g)试验温度，基频；h)弹性模量、剪切模量和泊松比；)试样描述：1)试样名称、组成和来源；2)加工条件，表面处理和边角情况；3)其他必要信息（试样背景，处理记录等）。)其他有关信息。素村网Z.ZC.ET
J.NE中华人民共和国国家标准玻璃材料高温弹性性能试验方法脉冲激振法GB/T31544-2015中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址www.spc.net.cn总编室：(010)68533533发行中心：(010)51780238读者服务部：(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销开本880×12301/16印张0.75字数16千字2015年6月第一版2015年6月第一次印刷书号：155066·1-51900定价16.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究GB/T31544-2015举报电话：(010)68510107打印日期：2015年7月7日F009莲素村网Z.ZC.ET
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