ICS 81.040.01 N 05
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T7962.6—2010 代替GB/T7962.23—1987
无色光学玻璃测试方法
第6部分：杨氏模量、剪切模量及泊松比
Test methods of colourless optical glass--
Part 6:Young's modulus,shear modulus and Poisson's ratic
2011-05-01实施
2011-01-14发布
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 GB/T7962.6—2010
前 言
GB/T7962《无色光学玻璃测试方法》分为20个部分：
-第1部分：折射率和色散系数； -第2部分：光学均匀性斐索平面干涉法；第3部分：光学均匀性全息干涉法；第4部分：折射率温度系数；一第5部分：应力双折射；第6部分：杨氏模量、剪切模量及泊松比；第7部分：条纹度；第8部分：气泡度；第9部分：光吸收系数；第10部分：耐X射线性能； -第11部分：可见折射率精密测试；一第12部分：光谱内透过率；一第13部分：导热系数； -第14部分：耐酸稳定性；第15部分：耐潮稳定性；第16部分：线膨胀系数、转变温度和弛垂温度；第17部分：紫外、红外折射率； -第18部分：克氏硬度；第19部分：磨耗度；一第20部分：密度。 本部分为GB/T7962的第6部分。 本部分代替GB/T7962.23一1987《无色光学玻璃测试方法 云杨氏模量、剪切模量及泊松比测试
-
方法》。
本部分与GB/T7962.23一1987相比，主要变化如下：
调整了标准的结构，增加了前言、规范性引用文件、术语和定义三部分内容；采用超声波脉冲回波法测试无色光学玻璃的弹性常数；明确给出了弹性常数的测量不确定度。
本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国仪表功能材料标准化技术委员会（SAC/TC419)归口。 本部分负责起草单位：成都光明光电股份有限公司。 本部分主要起草人：胡熔、张祖义、田丰贵。 本部分所代替标准的历次版本发布情况：
GB/T 7962.23-1987。 GB/T7962.62010
无色光学玻璃测试方法
第6部分：杨氏模量、剪切模量及泊松比
1范围
GB/T7962的本部分规定了无色光学玻璃杨氏模量、剪切模量及泊松比的测试方法、测试步骤和数据处理等内容。
本部分适用于无色光学玻璃杨氏模量、剪切模量及泊松比的测试。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T7962的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T7962.20无色光学玻璃测试方法第20部分：密度 3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。
3. 1
杨氏模量 Young's modulus E 在拉应力的作用下物体伸长，其施加的拉应力与物体相对伸长量的比值。 注：单位为帕斯卡(Pa)。
3. 2
剪切模量 shear modulus G 剪切应力造成物体剪切形变，其剪切应力与物体相对横向收缩量的比值。 注：单位为帕斯卡(Pa)。
3. 3
泊松比Poisson'sratio u 物体受力伸长时，在垂直于伸长方向出现横向收缩，其相对伸长量与相对横向收缩量之间的比值。
3. 4
横波transversewave 当介质中质点的振动方向与波的传播方向垂直时，此种波即为横波，横波的传播速度用符号V表
示。由于固体介质除了能承受体积变形外，还能够承受切变变形。当其中剪切力交替作用于固体介质时均能产生横波。横波只能在固体介质中传播。 3.5
纵波longitudinalwave 当介质中质点振动方向与波的传播方向一致时，此波即为纵波，纵波的传播速度用符号V，表示。
1 GB/T7962.6—2010
任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。 4原理
本方法采用超声脉冲回波法通过测量弹性波在固体样品中的传播速度来获得材料弹性常数。弹性波在各向同性的弹性介质中传播时，根据弹性波在固体中的传播理论，不同模式的声波在固体中的传播速度与材料的相应弹性模量和密度相关。 5仪器 5.1超声波探测仪
超声波探测仪有以下几部分组成： a) 示波器：100MHz； b) 频率合成器及分频器：频率范围1MHz~100MHz； c) 脉冲发生器：脉冲幅度、周期及占空比可调； d）压电换能探头（横波、纵波各一个）：中心谐振频率5MHz； e) 耦合剂：苯甲酸苯酯、甘油。
5.2最小分度值不小于0.01mm的千分尺。 6样品 6.1样品玻璃内部应无肉眼可见气泡、条纹、裂纹、结石等缺陷，应力双折射不大于6nm/cm。 6.2样品尺寸为22mm×22mm×120mm，两端面应精磨，平行差应不大于0.02mm，粗糙度Ra= 0.1。 6.3样品数量为3个。 7 测试步骤 7.1开启测试系统，预热30min。 7.2用于分尺测量样品长度，测量3次取平均值。 7.3按GB/T7962.20的规定测定样品密度。 7.4用苯甲酸苯酯将横波探头与样品端面紧密均匀地耦合，用超声波探测仪测定横波在样品中传播的时间，然后用式(1)计算横波在样品中的传播速度Vr。 7.5用甘油将纵波探头与样品端面紧密均匀地耦合，用超声波探测仪测定纵波在样品中传播的时间，然后用式(1)计算纵波在样品中的传播速度VL。 7.6将7.2～7.5步骤的测量值和计算值分别代人式（2)、式（3)中，计算出样品的杨氏模量和剪切模量。 7.7重复7.2～7.6步骤，测量并计算剩余2个样品的杨氏模量和剪切模量。 8结果计算 8.1按式(1)计算每个样品中横波的传播速度(V-）。
VT=2L
(1)
tT
式中： Vr一一横波在样品中的传播速度，单位为米每秒（m/s）； L-样品长度，单位为米(m)； tt-横波在样品中的传播时间，单位为秒（s）。
2 GB/T7962.6—2010
8.2按式(2)计算纵波在样品中的传播速度(V.）。
Vi=2L
·(2)
tL
式中： VL- 一声波在样品中的传播速度，单位为米每秒(m/s)； L- 样品长度，单位为米（m）； T 纵波在样品中的传播时间，单位为秒（s）。
8.3分别按式（3）、式（4)计算每个样品的剪切模量、杨氏模量。
G=V.? p
*(3)
式中： G- -剪切模量，单位为帕斯卡(Pa)； Vr 横波在样品中的传播速度，单位为米每秒（m/s）；
样品的密度，单位为千克每立方米（kg/m"）。
0
E4Vt3V".Vr?
.0
·(4)
V.2-V.?
式中： E- 杨氏模量，单位为帕斯卡(Pa）； V.-横波在样品中的传播速度，单位为米每秒(m/s)； VL一--纵波在样品中的传播速度，单位为米每秒（m/s）；
样品的密度，单位为千克每立方米（kg/m"）。
8.4计算三个样品杨氏模量和剪切模量的算术平均值，结果保留整数，并作为最终的测定结果。 8.5将杨氏模量和剪切模量的最终测定结果代人式(5)计算泊松比，有效数字保留三位。
E
u 2G -1
·（5)
式中： -泊松比；
- E 杨氏模量，单位为帕斯卡(Pa)； G- 剪切模量，单位为帕斯卡(Pa)。
8.6杨氏模量和剪切模量的测量不确定度为士0.5%，泊松比的测量不确定度为士1.0%。 196
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国家标准无色光学玻璃测试方法
第6部分：杨氏模量、剪切模量及泊松比
GB/T 7962.6—2010
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开本880×12301/16印张0.5字数8千字 2011年5月第一版2011年5月第一次印刷
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书号：155066·1-42741定价14.00元
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打印日期：2011年6月13日F008A00