JPH0820343B2 - 衝撃音による固体材料の弾性係数計測方法及びその装置 - Google Patents
衝撃音による固体材料の弾性係数計測方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH0820343B2 JPH0820343B2 JP2038306A JP3830690A JPH0820343B2 JP H0820343 B2 JPH0820343 B2 JP H0820343B2 JP 2038306 A JP2038306 A JP 2038306A JP 3830690 A JP3830690 A JP 3830690A JP H0820343 B2 JPH0820343 B2 JP H0820343B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- test piece
- impact sound
- temperature
- impact
- cooler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02827—Elastic parameters, strength or force
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高温中又は低温中における材料の弾性係
数を材料から発する衝撃音により計測する方法及びその
装置に関する。
数を材料から発する衝撃音により計測する方法及びその
装置に関する。
従来の技術における高温中又は低温中における材料の
弾性係数計測方法には、試験片を２本の吊り糸で吊り下
げ、一方の吊り糸の上端を駆動器に結合して加振し、他
方の吊り糸を検出器に結合して試験片の曲げ振動又は捩
じり振動の共振振動数を測定する共振法、並びに縦波用
振動子及び横波用振動子を用いて高い周波数の超音波パ
ルスを励起し、超音波パルスが試験片中を伝播するとき
の音速を正確に計測する超音波パルス法がある。
弾性係数計測方法には、試験片を２本の吊り糸で吊り下
げ、一方の吊り糸の上端を駆動器に結合して加振し、他
方の吊り糸を検出器に結合して試験片の曲げ振動又は捩
じり振動の共振振動数を測定する共振法、並びに縦波用
振動子及び横波用振動子を用いて高い周波数の超音波パ
ルスを励起し、超音波パルスが試験片中を伝播するとき
の音速を正確に計測する超音波パルス法がある。
しかし、上記の共振法では、吊り糸のコンプライアン
スのために駆動器よりの振動が試験片に十分に伝わら
ず、延いては試験片の振動が検出器に十分に伝わらない
ことになる。
スのために駆動器よりの振動が試験片に十分に伝わら
ず、延いては試験片の振動が検出器に十分に伝わらない
ことになる。
又、上記の超音波パルス法では、振動子を直接試験片
に接着ると、高温・低温中において測定することが困難
であり、それを解消するために、試験片と振動子との間
に導波棒を接着介在させると、超音波速度の測定に十分
な精度が得られない。
に接着ると、高温・低温中において測定することが困難
であり、それを解消するために、試験片と振動子との間
に導波棒を接着介在させると、超音波速度の測定に十分
な精度が得られない。
そこで、この発明は、高温・低温においての材料の弾
性係数を高精度に測定しようとするものである。
性係数を高精度に測定しようとするものである。
この発明による衝撃音による固体材料の弾性係数計測
方法は、高温加熱炉中又は低温冷却器中において被測定
材料の試験片を耐熱性糸又は耐寒性糸で吊り下げ、所定
温度に維持し、高温加熱炉又は低温冷却器の外部より内
部へ入れた球体を試験片に向って落下させ、試験片に衝
突させて衝撃音を発生させ、衝撃音検出口を通して高温
加熱炉又は低音冷却器の外部に出る衝撃音を検出し、そ
の衝撃音の放射音圧の原波形を高速フーリエ変換を用い
てフーリエスペクトルを求めることにより試験片の曲げ
振動及び捩り振動の高次モードまでの固有振動数を検出
し、その固有振動数に基づいて被測定材料の弾性係数を
演算計測する。
方法は、高温加熱炉中又は低温冷却器中において被測定
材料の試験片を耐熱性糸又は耐寒性糸で吊り下げ、所定
温度に維持し、高温加熱炉又は低温冷却器の外部より内
部へ入れた球体を試験片に向って落下させ、試験片に衝
突させて衝撃音を発生させ、衝撃音検出口を通して高温
加熱炉又は低音冷却器の外部に出る衝撃音を検出し、そ
の衝撃音の放射音圧の原波形を高速フーリエ変換を用い
てフーリエスペクトルを求めることにより試験片の曲げ
振動及び捩り振動の高次モードまでの固有振動数を検出
し、その固有振動数に基づいて被測定材料の弾性係数を
演算計測する。
この発明による衝撃音による固定材料の弾性係数計測
装置は、衝撃音検出口及び衝撃用球体落下口を有する高
温加熱炉又は低音冷却器、高温加熱炉の炉室内又は低温
冷却器の冷却質内に間隔をあけて垂下げられた被測定材
料試験片吊下用の２本の耐熱性又は耐寒性糸、試験片に
向って落下される球体、試験片に対する球体の衝撃音を
高温加熱炉又は低音冷却器に形勢された衝撃音検出口を
通して検出する手段、前記衝突音の放射音圧の原波形を
高速フーリエ変換法による周波数分析により試験片の曲
げ振動及び捩り振動の高次モードまでの固有振動数を検
出する分析器及びその固有振動数に基づいて被測定材料
の弾性係数を算出する演算装置から構成されている。
装置は、衝撃音検出口及び衝撃用球体落下口を有する高
温加熱炉又は低音冷却器、高温加熱炉の炉室内又は低温
冷却器の冷却質内に間隔をあけて垂下げられた被測定材
料試験片吊下用の２本の耐熱性又は耐寒性糸、試験片に
向って落下される球体、試験片に対する球体の衝撃音を
高温加熱炉又は低音冷却器に形勢された衝撃音検出口を
通して検出する手段、前記衝突音の放射音圧の原波形を
高速フーリエ変換法による周波数分析により試験片の曲
げ振動及び捩り振動の高次モードまでの固有振動数を検
出する分析器及びその固有振動数に基づいて被測定材料
の弾性係数を算出する演算装置から構成されている。
上記の測定装置において、試験片の両端を夫々耐熱性
糸（耐寒性糸）により高温加熱炉（低温冷却器）内に吊
り下げる。
糸（耐寒性糸）により高温加熱炉（低温冷却器）内に吊
り下げる。
そうして、試験片の温度を測定しながら、高温加熱炉
（低温冷却器）を制御手段により加熱（冷却）作動す
る。すると、高温加熱炉（低温冷却器）中の試験片は所
定温度に加熱（冷却）維持される。
（低温冷却器）を制御手段により加熱（冷却）作動す
る。すると、高温加熱炉（低温冷却器）中の試験片は所
定温度に加熱（冷却）維持される。
その状態において、球体を衝撃用球体落下口から高温
加熱炉の炉室内又は低温冷却器の冷却室内に入れて試験
片に向って落下させ、試験片に球体を衝突させて、その
結果生じる衝撃音を検出し、その衝撃音の放射音圧の原
波形を高速フーリエ変換を用いてフーリエスペクトルを
求めることにより試験片の曲げ及びねじり振動の高次モ
ードまでの固有振動数を検出し、演算装置によりその固
有振動数に基づいて被測定材料の前記所定温度における
弾性係数、即ち縦弾性係数、横弾性係数、ポアソン比を
同時に演算装置により演算するのである。
加熱炉の炉室内又は低温冷却器の冷却室内に入れて試験
片に向って落下させ、試験片に球体を衝突させて、その
結果生じる衝撃音を検出し、その衝撃音の放射音圧の原
波形を高速フーリエ変換を用いてフーリエスペクトルを
求めることにより試験片の曲げ及びねじり振動の高次モ
ードまでの固有振動数を検出し、演算装置によりその固
有振動数に基づいて被測定材料の前記所定温度における
弾性係数、即ち縦弾性係数、横弾性係数、ポアソン比を
同時に演算装置により演算するのである。
この発明の実施例を図面に従って説明する。
第１図は、この発明の方法を実施するこの発明による
装置の概要を示す。
装置の概要を示す。
先ず、高温中における材料の弾性係数計測用の装置の
場合について述べる。
場合について述べる。
赤外線イメージ炉１には、中空の炉室２が形成され、
炉室２の上下は夫々上側断熱板３及び下側断熱板４によ
り遮蔽されている。上側断熱板３には、棒状の試験片Ｔ
（例えばセラミックス試験片）が通過し得る長孔５が穿
設され、長孔５の中央には更に衝撃体、例えば鋼球６が
通過し得る円孔７が穿設されされている。下側断熱板４
には、温度・衝撃音検出孔８が穿設されされている。
炉室２の上下は夫々上側断熱板３及び下側断熱板４によ
り遮蔽されている。上側断熱板３には、棒状の試験片Ｔ
（例えばセラミックス試験片）が通過し得る長孔５が穿
設され、長孔５の中央には更に衝撃体、例えば鋼球６が
通過し得る円孔７が穿設されされている。下側断熱板４
には、温度・衝撃音検出孔８が穿設されされている。
赤外線イメージ炉１の上方は、間隔をあけて固定され
た断熱性の基板９で覆われ、基板９には、上側断熱板３
の長孔５・円孔７に対応する開孔10が穿設されている。
た断熱性の基板９で覆われ、基板９には、上側断熱板３
の長孔５・円孔７に対応する開孔10が穿設されている。
基板９上には、支柱11,11とそれに支承された案内杆1
2,12とから成る門型スタンド及び別の支柱13が設けら
れ、案内杆12,12には、滑動ブロック14,14が独立して水
平方向に位置調整自在に取付けられ、更に各滑動ブロッ
ク14には、吊下げ棒15が上下方向に位置調整自在に取付
けられている。
2,12とから成る門型スタンド及び別の支柱13が設けら
れ、案内杆12,12には、滑動ブロック14,14が独立して水
平方向に位置調整自在に取付けられ、更に各滑動ブロッ
ク14には、吊下げ棒15が上下方向に位置調整自在に取付
けられている。
吊下げ棒15,15の下端には、セラミックス繊維製の
糸、又は金属線、即ち耐熱性糸16,16が結合され、各耐
熱性糸16の下端部には、上下に適宜の近距離をあけて試
験片支承輪が形成され、上側試験片支承輪には試験片Ｔ
の両端乃至両端付近、好ましくは、試験片Ｔの１次曲げ
振動の節位置が支承され、下側試験片支承輪には試験片
Ｔと同一の温度検出用の副試験片Taが試験片Ｔと同様に
支承される。副試験片Taには、熱電対18の一端が固定さ
れている。
糸、又は金属線、即ち耐熱性糸16,16が結合され、各耐
熱性糸16の下端部には、上下に適宜の近距離をあけて試
験片支承輪が形成され、上側試験片支承輪には試験片Ｔ
の両端乃至両端付近、好ましくは、試験片Ｔの１次曲げ
振動の節位置が支承され、下側試験片支承輪には試験片
Ｔと同一の温度検出用の副試験片Taが試験片Ｔと同様に
支承される。副試験片Taには、熱電対18の一端が固定さ
れている。
又、支柱12には、鋼球案内管17が傾斜を付けて取付け
られ、鋼球案内管17の下端は、基板９の開孔10の真上で
上側断熱板３の円孔７に対応した位置に位置している。
炉室２外には温度・衝撃音検出孔８に近接して衝撃音検
出用のマイクロホーン19が設けられている。
られ、鋼球案内管17の下端は、基板９の開孔10の真上で
上側断熱板３の円孔７に対応した位置に位置している。
炉室２外には温度・衝撃音検出孔８に近接して衝撃音検
出用のマイクロホーン19が設けられている。
第２図に示すように、熱電対18、温度計20及び温度制
御器21が順次接続され、同じくマイクロホーン19、計測
増幅器22、オシロスコープ23、フィルタ24及びスペクト
ル分析器25が順次接続され、温度制御器21及びスペクト
ル分析器25は、夫々マイクロコンピュータ26に接続され
ている。
御器21が順次接続され、同じくマイクロホーン19、計測
増幅器22、オシロスコープ23、フィルタ24及びスペクト
ル分析器25が順次接続され、温度制御器21及びスペクト
ル分析器25は、夫々マイクロコンピュータ26に接続され
ている。
そして炉室温度（冷却室温度）は温度制御器21により
制御されるようになっている。
制御されるようになっている。
低温中における材料の弾性係数計測用の装置の場合に
は、上記の装置において、炉室２を持つ赤外線イメージ
炉１及び耐熱性糸16に替えて冷却室102を持つ低温冷却
器101及び耐寒性糸116を用いる。
は、上記の装置において、炉室２を持つ赤外線イメージ
炉１及び耐熱性糸16に替えて冷却室102を持つ低温冷却
器101及び耐寒性糸116を用いる。
又、上記の実施例は、試験片Ｔに対し横衝撃を加える
形式であるが、縦衝撃を加える形式であってもよい。
形式であるが、縦衝撃を加える形式であってもよい。
この場合は、鋼球６を耐熱性糸16,16（耐寒性糸116,1
16）をもって炉室２（冷却室102）内に吊るして、振子
運動の鋼球６を試験片Ｔの一端面に衝突させるようにす
る。
16）をもって炉室２（冷却室102）内に吊るして、振子
運動の鋼球６を試験片Ｔの一端面に衝突させるようにす
る。
この発明の実施例における衝撃音による固体の弾性係
数計測方法について述べる。
数計測方法について述べる。
上記の測定装置において、先ず、滑動ブロック14,14
を位置調整して、耐熱性糸16,16（耐寒性糸116,116）の
間隔が試験片Ｔ及び副試験片Taの長さに対応し、試験片
Ｔ及び副試験片Taの吊下げ位置が上側断熱板３の長孔５
に対応し、好ましくは、試験片の重心から多少ずれた位
置が鋼球案内管17の下端の直下に位置するようにする。
を位置調整して、耐熱性糸16,16（耐寒性糸116,116）の
間隔が試験片Ｔ及び副試験片Taの長さに対応し、試験片
Ｔ及び副試験片Taの吊下げ位置が上側断熱板３の長孔５
に対応し、好ましくは、試験片の重心から多少ずれた位
置が鋼球案内管17の下端の直下に位置するようにする。
次に、試験片Ｔの両端乃至両端付近、好ましくは、試
験片Ｔの１次曲げ振動の節位置を夫々耐熱性糸16,16
（耐寒性糸116,116）の上側試験片支承輪に、副試験片T
aの両端を夫々耐熱性糸16,16（耐寒性糸116,116）の下
側試験片支承輪に支承させ、試験片Ｔ及び副試験片Taを
基板９の開孔10及びを通過させて炉室２（冷却室102）
内に水平に吊り下げる。その際、試験片Ｔ及び副試験片
Taが炉室２（冷却室102）中央部に位置するように吊下
げ棒15,15を位置調整しておく。
験片Ｔの１次曲げ振動の節位置を夫々耐熱性糸16,16
（耐寒性糸116,116）の上側試験片支承輪に、副試験片T
aの両端を夫々耐熱性糸16,16（耐寒性糸116,116）の下
側試験片支承輪に支承させ、試験片Ｔ及び副試験片Taを
基板９の開孔10及びを通過させて炉室２（冷却室102）
内に水平に吊り下げる。その際、試験片Ｔ及び副試験片
Taが炉室２（冷却室102）中央部に位置するように吊下
げ棒15,15を位置調整しておく。
試験片Ｔ及び副試験片Taの両端を夫々耐熱性糸の支承
輪に支承させる代りに、耐熱性糸に結び付けてもよい。
輪に支承させる代りに、耐熱性糸に結び付けてもよい。
副試験片Taに固定された温度検出用の熱電対18は、下
側断熱板４の温度・衝撃音検出孔８を通して炉室２（冷
却室102）内から引出され、温度計20に接続される。
側断熱板４の温度・衝撃音検出孔８を通して炉室２（冷
却室102）内から引出され、温度計20に接続される。
そうして、赤外線イメージ炉１（低温冷却器101）の
炉室２（冷却室102）中を図示しない加熱（冷却）手段
により加熱（冷却）する。すると、炉室２（冷却室10
2）中の試験片Ｔ及び副試験片Taも加熱（冷却）され
る。
炉室２（冷却室102）中を図示しない加熱（冷却）手段
により加熱（冷却）する。すると、炉室２（冷却室10
2）中の試験片Ｔ及び副試験片Taも加熱（冷却）され
る。
その際、副試験片Taの温度は、熱電対18を介して温度
計20により検出される。正確な自由振動数を得るべく、
試験片Ｔの振動を拘束することを避けるけるように、熱
電対18は試験片Ｔでなく副試験片Taに取付られ、副試験
片Taの温度が検出されるが、上記の装置においては、試
験片Ｔと副試験片Taとが同一温度になること及び副試験
片Taの存在により試験片Ｔの固有振動数が影響されない
ことは、予備実験により確認されている。従って、副試
験片Taの温度は、試験片Ｔの温度である。
計20により検出される。正確な自由振動数を得るべく、
試験片Ｔの振動を拘束することを避けるけるように、熱
電対18は試験片Ｔでなく副試験片Taに取付られ、副試験
片Taの温度が検出されるが、上記の装置においては、試
験片Ｔと副試験片Taとが同一温度になること及び副試験
片Taの存在により試験片Ｔの固有振動数が影響されない
ことは、予備実験により確認されている。従って、副試
験片Taの温度は、試験片Ｔの温度である。
そこで、温度計20における検出温度が温度制御器21に
入力され、それが所望高温（低温）の設定温度に維持さ
れるように温度制御器21により図示しない加熱（冷却）
手段の加熱（冷却）作動は制御される。
入力され、それが所望高温（低温）の設定温度に維持さ
れるように温度制御器21により図示しない加熱（冷却）
手段の加熱（冷却）作動は制御される。
かくして、試験片Ｔ及び副試験片Taは、設定温度に維
持され、高温（低温）の設定温度下の試験片Ｔの弾性定
数が求められ得ることになる。そして、その計測設定温
度はマイクロコンピュータ26に入力されて記憶される。
持され、高温（低温）の設定温度下の試験片Ｔの弾性定
数が求められ得ることになる。そして、その計測設定温
度はマイクロコンピュータ26に入力されて記憶される。
その状態において、鋼球案内管17の上端開口から鋼球
６を落すと、鋼球６は、鋼球案内管17内を転がり落ち、
更にその下端から基板９の開孔10及び上側断熱板３の円
孔７を通過して炉室２（冷却室102）内に落下し、試験
片Ｔに当たり衝撃力を加える。
６を落すと、鋼球６は、鋼球案内管17内を転がり落ち、
更にその下端から基板９の開孔10及び上側断熱板３の円
孔７を通過して炉室２（冷却室102）内に落下し、試験
片Ｔに当たり衝撃力を加える。
その際、生じる衝撃音は、マイクロホーン19によって
検出され、衝撃音の放射音圧信号は計測増幅器22で増幅
された上、オシロスコープ23に入力され原波形（第３図
参照）が検出表示されると共に、原波形信号は、計測に
雑音となる低周波域と高周波域とがフィルタ24により除
去されてからスペクトル分析器25に入力される。スペク
トル分析器25においては、第４図に示すようなフーリエ
スペクトルが得られ、更に高速フーリエ変換法により材
料の１次、２次、３次・・・の曲げモードの固有振動数
ω1，ω2，ω3・・・及び１次、２次、３次・・・の捩
じりモードの固有振動数ωT1，ωT2，ωT3・・・が得ら
れる。
検出され、衝撃音の放射音圧信号は計測増幅器22で増幅
された上、オシロスコープ23に入力され原波形（第３図
参照）が検出表示されると共に、原波形信号は、計測に
雑音となる低周波域と高周波域とがフィルタ24により除
去されてからスペクトル分析器25に入力される。スペク
トル分析器25においては、第４図に示すようなフーリエ
スペクトルが得られ、更に高速フーリエ変換法により材
料の１次、２次、３次・・・の曲げモードの固有振動数
ω1，ω2，ω3・・・及び１次、２次、３次・・・の捩
じりモードの固有振動数ωT1，ωT2，ωT3・・・が得ら
れる。
このようにして得られたそれらの固有振動数ω1，
ω2，ω3・・・；ωT1，ωT2，ωT3・・・に基づいて下
記のようにして縦弾性定数Ｅ、横弾性定数Ｇ、ポアソン
比νがマイクロコンピュータ26において演算され、記憶
されている設定温度における試験片の材料の縦弾性定数
Ｅ、横弾性定数Ｇ、ポアソン比νが同時に求められる。
ω2，ω3・・・；ωT1，ωT2，ωT3・・・に基づいて下
記のようにして縦弾性定数Ｅ、横弾性定数Ｇ、ポアソン
比νがマイクロコンピュータ26において演算され、記憶
されている設定温度における試験片の材料の縦弾性定数
Ｅ、横弾性定数Ｇ、ポアソン比νが同時に求められる。
一般に、上記の試験片のような両端自由支持梁の場合
の曲げ固有振動数は、Timoshenko梁の理論を用いて解析
すると、下式のようになる。
の曲げ固有振動数は、Timoshenko梁の理論を用いて解析
すると、下式のようになる。
ここで、E:縦弾性定数 G:横弾性定数 ρ：密度 A:断面積 I:断面二次モーメント λn:Euler梁の振動方程式の固有値 （λ1＝4.730,λ2＝7.835,λ ＝10.966） κ′：試験片断面形状による剪断応力の効果を表わす係
数（長方形の場合は、κ′＝2/3）である。
数（長方形の場合は、κ′＝2/3）である。
又、 である。
ここで、hn（ｘ）はEuler−Bernoulli梁の両端自由振
動のモード関数であり、「″」はｘによる２階微分を、
ｌは梁の長さを夫々表わす。
動のモード関数であり、「″」はｘによる２階微分を、
ｌは梁の長さを夫々表わす。
hn（ｘ）＝cosλn・sinλn（x/l） −coshλn・sinλn（x/l） ＋cosλn・sinhλn（x/l） −coshλn・sinhλn（x/l） −sinλn・cosλn（x/l） ＋sinhλn・cosλn（x/l） −sinλn・coshλn（x/l） ＋sinhλn・coshλn（x/l） 又は、一般に、上記の試験片のような両端自由支持梁
の場合の捩じり固有振動数は、長方形断面を有する棒の
捩じり振動についてのSaint−Venantのの理論を用いて
解析すると、下式のようになる。
の場合の捩じり固有振動数は、長方形断面を有する棒の
捩じり振動についてのSaint−Venantのの理論を用いて
解析すると、下式のようになる。
ここで、 a:断面幅 b:断面高 又、Ｇ＝E/｛２（１＋ν）｝ 従って、上式からポアソン比νが算出される。
材料が異方性材料である場合には、３方向より採取し
た３個の角棒状試験片を用いれば、異方性弾性係数を求
めることができる。
た３個の角棒状試験片を用いれば、異方性弾性係数を求
めることができる。
この発明によれば、簡単な方法及び装置により高温又
は低温においての材料ま弾性係数、即ち縦弾性係数、横
弾性係数及びポアソン比を１回の衝撃試験において同時
に且つ高精度に測定し得る。
は低温においての材料ま弾性係数、即ち縦弾性係数、横
弾性係数及びポアソン比を１回の衝撃試験において同時
に且つ高精度に測定し得る。
特に、衝撃対が落下球体であることにより、試験片の
被衝撃面に対して常に球面接触による衝撃が与えられる
ので、発生音圧レベル、スペクトルの安定した計測を行
うことができると共に、衝撃は、加熱炉・冷却器外部よ
りの球体の落下によるので、衝撃手段としては、環境的
にも空間的にも制約がある炉室・冷却室内に特別の装置
を設ける必要がなく、極めて簡単な手段である。
被衝撃面に対して常に球面接触による衝撃が与えられる
ので、発生音圧レベル、スペクトルの安定した計測を行
うことができると共に、衝撃は、加熱炉・冷却器外部よ
りの球体の落下によるので、衝撃手段としては、環境的
にも空間的にも制約がある炉室・冷却室内に特別の装置
を設ける必要がなく、極めて簡単な手段である。
そして、、衝撃音検出口が形成されていることによ
り、炉室・冷却室内のような環境的に厳しい場所に設け
ることが現実には困難である衝撃音検出用マイクロホー
ンを加熱炉・冷却器の外部に設置することが可能とな
り、高温・低温の試験片から発生する衝撃音をマイクロ
ホーンをで測定することができる。
り、炉室・冷却室内のような環境的に厳しい場所に設け
ることが現実には困難である衝撃音検出用マイクロホー
ンを加熱炉・冷却器の外部に設置することが可能とな
り、高温・低温の試験片から発生する衝撃音をマイクロ
ホーンをで測定することができる。
第１図は、この発明の実施例における弾性係数計測装置
の主要部の部分断面斜視図、 第２図は、この発明の実施例における弾性係数計測装置
の構成ブロック図、 第３図は、この発明の実施例において得られる衝撃音の
放射音圧の原波形図、 第４図は、第３図の衝撃音の放射音圧の原波形から得ら
れるフーリエスペクトル図である。 1:赤外線イメージ炉、101:低温冷却器、2:炉室 102:冷却室、3:上側断熱板、4:下側断熱板 5:長孔、6:鋼球、7:円孔 8:温度・衝撃音検出孔、9:基板、10:開孔 11,13:支柱、12:案内杆、14:滑動ブロック 15:吊下げ棒、16:耐熱性糸、116:耐寒性糸 17:鋼球案内管、18:熱電対 19:マイクロホーン、20:温度計 21:温度制御器、22:計測増幅器、24:フィルタ 25:スペクトル分析器、26:マイクロコンピュータ T:試験片、Ta:副試験片
の主要部の部分断面斜視図、 第２図は、この発明の実施例における弾性係数計測装置
の構成ブロック図、 第３図は、この発明の実施例において得られる衝撃音の
放射音圧の原波形図、 第４図は、第３図の衝撃音の放射音圧の原波形から得ら
れるフーリエスペクトル図である。 1:赤外線イメージ炉、101:低温冷却器、2:炉室 102:冷却室、3:上側断熱板、4:下側断熱板 5:長孔、6:鋼球、7:円孔 8:温度・衝撃音検出孔、9:基板、10:開孔 11,13:支柱、12:案内杆、14:滑動ブロック 15:吊下げ棒、16:耐熱性糸、116:耐寒性糸 17:鋼球案内管、18:熱電対 19:マイクロホーン、20:温度計 21:温度制御器、22:計測増幅器、24:フィルタ 25:スペクトル分析器、26:マイクロコンピュータ T:試験片、Ta:副試験片
Claims (2)
- 【請求項１】高温加熱炉中又は低温冷却器中において被
測定材料の試験片を耐熱性糸又は耐寒性糸で吊り下げ、
所定温度に維持し、高温加熱炉又は低温冷却器の外部よ
り内部へ入れた球体を試験片に向って落下させ、試験片
に衝突させて衝撃音を発生させ、衝撃音検出口を通して
高温加熱炉又は低音冷却器の外部に出る衝撃音を検出
し、その衝撃音の放射音圧の原波形を高速フーリエ変換
を用いてフーリエスペクトルを求めることにより試験片
の曲げ振動及び捩り振動の高次モードまでの固有振動数
を検出し、その固有振動数に基づいて被測定材料の弾性
係数を演算計測する衝撃音による固定材料の弾性係数計
測方法。 - 【請求項２】衝撃音検出口及び衝撃用球体落下口を有す
る高温加熱炉又は低音冷却器、高温加熱炉の炉室内又は
低温冷却器の冷却室内に間隔をあけて垂下げられた被測
定材料試験片吊下用の２本の耐熱性又は耐寒性糸、試験
片に向って落下される球体、試験片に対する球体の衝撃
音を高温加熱炉又は低音冷却器に形成された衝撃音検出
口を通して検出する手段、前記衝突音の放射音圧の原波
形を高速フーリエ変換法による周波数分析により試験片
の曲げ振動及び捩り振動の高次モードまでの固有振動数
を検出する分析器及びその固有振動数に基づいて被測定
材料の弾性係数を算出する演算装置から構成された衝撃
音による固定材料の弾性係数計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2038306A JPH0820343B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 衝撃音による固体材料の弾性係数計測方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2038306A JPH0820343B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 衝撃音による固体材料の弾性係数計測方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03243845A JPH03243845A (ja) | 1991-10-30 |
| JPH0820343B2 true JPH0820343B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=12521618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2038306A Expired - Lifetime JPH0820343B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 衝撃音による固体材料の弾性係数計測方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820343B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102048337B1 (ko) * | 2018-08-20 | 2019-11-25 | 선문대학교 산학협력단 | 극저온 상태에서 임펄스 방법을 이용한 비파괴 동탄성 계수 측정장치 및 이를 이용한 동탄성 계수 측정방법 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007270552A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Univ Waseda | 信号処理方法、信号処理プログラムおよび記録媒体 |
| DE102009055661A1 (de) * | 2009-11-25 | 2011-05-26 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts |
| KR101955439B1 (ko) * | 2018-08-30 | 2019-05-30 | 선문대학교 산학협력단 | 시편의 온도를 제어하면서 타격하여 특성을 측정하는 시편특성 측정장치 |
| KR101935932B1 (ko) * | 2018-09-21 | 2019-04-03 | 선문대학교 산학협력단 | 실린더 형상에 대한 iet 기법을 이용한 동탄성 측정방법 |
| EP3754331A1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-23 | GrindoSonic BVBA | Method and system for analysing a test piece using a vibrational response signal |
| TR2024008061A2 (tr) * | 2024-06-25 | 2024-07-22 | Sakarya Ueniversitesi Rektoerluegue | Malzemeleri̇n yüksek sicaklikta di̇nami̇k elasti̇k modülü tayi̇ni̇ i̇çi̇n etüv veya firinlara entegre edi̇lebi̇len ci̇haz |
| CN119881092B (zh) * | 2025-03-27 | 2025-06-10 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种声学覆盖层去耦性能的声管测试方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166945A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ヤング率及び内部摩擦の測定方法及びその測定装置 |
| JPH0646176B2 (ja) * | 1987-06-20 | 1994-06-15 | 勝 坂田 | 脆性材料高温衝撃破壊力計測方法とその装置 |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP2038306A patent/JPH0820343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102048337B1 (ko) * | 2018-08-20 | 2019-11-25 | 선문대학교 산학협력단 | 극저온 상태에서 임펄스 방법을 이용한 비파괴 동탄성 계수 측정장치 및 이를 이용한 동탄성 계수 측정방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03243845A (ja) | 1991-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pritz | Transfer function method for investigating the complex modulus of acoustic materials: rod-like specimen | |
| JPH0127379B2 (ja) | ||
| US20160108729A1 (en) | Method and device for the concurrent determination of fluid density and viscosity in-situ | |
| JPH0820343B2 (ja) | 衝撃音による固体材料の弾性係数計測方法及びその装置 | |
| JP3159694B2 (ja) | 壁振動を利用して反応器の壁厚変化を検出、測定する方法 | |
| CN108168810A (zh) | 一种超高温环境下振动特性测试系统 | |
| US20070157698A1 (en) | System and method for the elastic properties measurement of materials | |
| CN108427015A (zh) | 一种冲击型加速度计热灵敏度漂移的测试装置及测试方法 | |
| CN103364283A (zh) | 一种快速检测水泥基材料的材料参数的方法 | |
| JP7796427B2 (ja) | 衝撃測定のための改善された支持 | |
| Lannes et al. | On the relationship between pipe accelerance and the void fraction of internal two-phase flow | |
| Delauré et al. | A simultaneous PIV and heat transfer study of bubble interaction with free convection flow | |
| JP2024509245A5 (ja) | ||
| JP2001208733A (ja) | コンクリート構造物の劣化測定装置。 | |
| US3176505A (en) | Vibration energy transfer techniques using stretched line element | |
| JP3917359B2 (ja) | コンクリートの非破壊圧縮試験方法及び非破壊圧縮試験装置 | |
| HÚLAN et al. | THE APPARATUS FOR MEASUREMENT OF YOUNG’S MODULU OF CERAMICS AT ELEVATED TEMPERATURES | |
| WO1989004960A1 (en) | Non-destructive evaluation of ropes by using transverse vibrational wave method | |
| JP2004037411A (ja) | コンクリートの非破壊圧縮強度測定方法及び装置 | |
| US3320796A (en) | Vibration generation and measurement | |
| CN116793811A (zh) | 高温环境下涂层弹性模量测试装置 | |
| US6756548B2 (en) | Apparatus and method for measuring mass in a microgravity environment | |
| KR20240093827A (ko) | 충격 측정용 지지 베드 | |
| Lee et al. | Experimental cross verification of damping in three metals: The internal damping of aluminum, steel and brass in longitudinal vibration was measured using five techniques and theories to verify the easier technique | |
| CN106248798A (zh) | 一种悬丝耦合弯曲共振法测杨氏模量的实验装置及方法 |