JC/T2172—2013
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会(SAC/TC194)归口。 本标准起草单位：中国建材检验认证集团股份有限公司、中国建筑材料科学研究总院。 本标准主要起草人：包亦望、邱岩、万德田、刘小根、张伟、田远。 本标准为首次发布。
I JC/T2172—2013
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
1范围
本标准规定了利用脉冲激励法在常温下测定精细陶瓷的弹性模量、剪切模量和泊松比的试验方法的术语和定义、试验原理、试验设备、试验、计算以及试验报告。
其他致密性的固体材料参考使用。
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
弯曲振动bendingvibration 一个梁试样在长度水平面的法线方向上的振动。
2. 2
扭转振动torsionvibration 试样的横截面绕着长度方向发生的扭曲振动。
2. 3
响应response 当试样受到外部激励的时候，由于激励所引起的振动位移量。
3试验原理
本方法利用脉冲激励器来激励矩形截面的梁试样，测量试样的弯曲或扭转响应频率。作用在试样上的瞬时激励是通过自动激发装置或手动小锤的敲击来实现的。激励引起试样的自由振动，通过试样上方的信号接收器得到振动信号，传输到计算机后通过快速傅立叶变换得到振动频率，首先利用弯曲振动的响应频率算出试样的弹性模量，进而利用扭转振动响应频率计算出剪切模量。由于梁试样自由振动的频率是由试样尺寸、弹性模量和试样质量所唯一确定，因此当自由振动频率已经测到后并且试样的质量和尺寸已知的情况下可以计算出弹性模量。弹性模量取决于弯曲响应频率，剪切模量取决于扭转响应频率。 泊松比由材料的弹性模量和剪切模量决定，三者中只有两项是独立的。
4一试验设备
4.1总则
动态弹性性能测试仪应能够精准地测量和分析试样的振动频率并得出弹性性能。测试仪器包括：试样支撑架、脉冲激励器、信号接收传感器、信号放大器、信号采集器和数据分析系统等。图1是测试仪器的基本框图。图2是测量试样的弯曲响应示意图。图3是测量试样的扭转响应示意图。通过上面两种不同安放方式，可以得到试样的弯曲响应频率和扭转响应频率。
1 JC/T2172—2013
信号处理
信号采集
试验结果
激励
频率分析
试样
V
△
图1 仪器测量原理的基本框架示意图
2
说明： 1—-激励信号： 2—响应信号接收：
弯曲振动支探弹性线。
图2试样的弯曲响应示意图
说明： —激励信号：
响应信号接收：一扭转振动支撑弹性线。
图3试样的扭转响应示意图
2 JC/T2172—2013
4.2脉冲激励器
可以是固体金属、陶瓷或者聚合物的球体（直径在6mm左右），通过激励器脉冲碰击样品。通常采用一个小球做的小锤手敲，或通过一个电磁阀自动控制的激发器弹射一个小冲击杆。 4.3信号采集放大系统
其中包括信号调节器，A/D转换器、该系统频率精确到0.1%，信号传感器通常是非接触型的传感器，例如：音频传感器、激光传感器，它们可以采集振动信号。频率范围：50Hz～100000Hz。 4.4试样支撑架
保证试样自由振动并不对振动频率有明显影响的任何方法都可以选择。试样一般可用弹性细线或钢丝悬挂，也可用接触式的支撑。较简单的方法是将试样平放在两根平行的弹性尼龙线上。尼龙线通过两根弹簧安装在长方形支撑架上面，支撑架长度应大于试样长度两倍。 4.5游标卡尺
符合精度为0.02mm.的游标卡尺。 4.6天平
符合精度为1.mg的天平。
5试验
5.1试样
试样为规则的矩形条状或圆截面棒状。通常都为矩形截面的梁试样（见图4)。横截面为圆形的棒状试样只适用于弯曲响应试验。该方法不适合有缺陷的样品，例如有大的裂痕或内部空隙的样品。
a）对于弯曲响应，试样的长度(L)应大于40mm，长和厚度（t)的比L/t，或长和直径(d)的比L/d
应大于20； b) 对于扭曲响应，L应大于40mm,L/t应大于20,宽(b)和厚的比b/t应为5： c) 厚度方向和宽度方向的对称表面的平行度误差应小于0.1%，长度方向上小于0.5%： d) 试样的表面光滑平整； e) 试样的边缘不倒角。如试样边角碎裂的地方影响到测试结果则适当倒小角
试样的质量不小于5g。
f)
f
说明：
试样厚度： L—试样长度： b- 一试样宽度。
图4试样形状示意图
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